Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 122
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Жизненный цикл - в 1981 году Б. Бланчард и У. Фабрицки описали подход жизненного цикла, который рекомендовали в качестве фундаментальной основы практики системной инженерии. Данный подход предполагает использование системными инженерами понятия жизненного цикла системы в качестве рамочной, организационной основы инженерного мышления, что при создании сложных инженерных объектов позволяет рассматривать все системные аспекты в их полноте и взаимосвязи. Системный подход в сочетании с подходом жизненного цикла дают системному инженеру надежную основу для мышления и деятельности на языке систем.
В системной инженерии жизненный цикл системы понимается как эволюция во времени системы, продукта, проекта или другой созданной человеком сущности — от концепции, создания и использования до прекращения функционирования или применения (ISO/IEC 15288:2008). Эволюция целевой системы связывается в системной инженерии с прохождением последовательности определённых стадий, увязанных с совокупностью управленческих решений, для обоснования которых используются объективные свидетельства того, что система на принятом уровне материализации является достаточно зрелой для перехода от одной стадии жизненного цикла к другой. При этом, на каждом этапе жизненного цикла система имеет относительно стабильный набор характеристик. При моделировании жизненного цикла используются совокупности процессов жизненного цикла. Для этого имеется ряд нормативно-технических документов, содержащих описание полной совокупности процессов, необходимых для моделирования жизненного цикла широкого спектра систем, создаваемых человеком.
Заинтересованные стороны – с первых шагов развития и по настоящее время, системная инженерия в качестве основы деятельности по созданию систем выделяют необходимость комплексного учета потребностей заинтересованных сторон. В системной инженерии заинтересованная сторона понимается как лицо или организация, имеющие права, долю, требования или интересы к системе или к использованию ее свойств, отвечающих их потребностям и ожиданиям (ISO/IEC 15288:2008). Заинтересованные стороны преследуют различные цели, которые должны быть гармонично учтены на основе баланса их интересов, в том числе через регулирование отношений: между группами заинтересованных сторон; между заинтересованными сторонами и объектом интереса.
Выявление ключевых заинтересованных сторон и их интересов, вопросы анализа баланса интересов заинтересованных сторон с учётом механизмов их возникновения и необходимости гармонизации точек зрения, а также оценка относительной степени влияния разных заинтересованных сторон на принимаемые решения является в системной инженерии критически важной задачей.
Методы системной инженерии.
Системная инженерия отвечает за интеграцию всех технических аспектов, экспертов предметной области и специализированных групп в рамках всех усилий команды разработки целевой системы. Работа в области системной инженерии начинается с определения потребностей заинтересованных сторон и необходимой функциональности, управления множеством [функциональных и нефункциональных] требований, которые затем должны быть преобразованы в ответный рабочий проект системы и её архитектуру при помощи синтеза проектных решений, после чего система проходит этапы верификации и валидации.
В обобщённой форме набор методов (процессов) системной инженерии включает, как минимум, следующие действия, которые необходимы для получения оптимальной системы:
-
обеспечение надёжного проектного репозитория, который поддерживает необходимые инструменты для совместной работы множества специалистов над мультидисциплинарной информацией в ходе создания системы и управления её жизненным циклом; -
точную оценку доступной информации и определение недостающей; -
точное определение критериев производительности и эффективности, которые определяют успех или неудачу системного проекта; -
получение и анализ всех исходных требований, которые отражают запросы пользователей и цели заинтересованных сторон; -
проведение системного анализа для разработки проектных решений, отражающих поведение системы, которые должны соответствовать всем функциональным требованиям и требованиям к производительности; -
распределение всех поведенческих элементов системы соответствующим (подходящим) им элементам архитектуры; -
проведение анализа компромиссных решений по альтернативным проектным решениям или архитектуре для поддержки процесса принятия решений; -
создание исполняемых моделей для верификации и вариации работы системы.
Опыт множества системных разработок показывает, что несмотря на отличия в целевых системах, совокупность действий, повторяющихся по мере прохождения стадий и этапов жизненного цикла в своей основе остаётся постоянной. Поэтому на практике системная инженерия стремится формализовать процесс разработки систем. Совокупность подобных типовых, повторяющихся действий получила особое название — процессы системной инженерии или методы системной инженерии.
Все известные методы (процессы) системной инженерии предполагают итеративное применение процедур синтеза, анализа, оценки:
-
Синтез включает формирование определённой совокупности нужд и требований клиента и других заинтересованных сторон, описанных на языке функционирования. Основными элементами обеспечения синтеза являются команда разработчиков, а также традиционные и компьютерно-ориентированные инструменты синтеза. Синтез наиболее эффективен при одновременном использовании как восходящих, так и нисходящих действий, причём учитываются результаты прикладных исследований и возможности использования известных технологий. Существующие и вновь спроектированные, компоненты, узлы и подсистемы комплексируются в виде, пригодном для анализа и оценки. -
Анализ вариантов системных решений включает вычисление и предсказание значения параметров, зависящих от конструктивных решений (технических характеристик), а также определение или предсказание параметров, не зависящих от конструктивных решений. Во всех случаях используется информация о физических процессах и явлениях, техническая информация, а также экономическая информация, хранящаяся в базах данных. Системный анализ и исследование операций являются необходимыми шагами на пути оценки проектных вариантов системы, но требуется обязательная адаптация соответствующих моделей и методов к особенностям предметной области. В целом, применение анализа — это необходимая, но не достаточная составляющая процедуры принятия решения о выборе проектного варианта системы. -
Оценка подразумевает, что каждый вариант решения (или альтернатива) оценивается в сравнении с другими вариантами, а также проверяется на соответствие требованиям заинтересованных сторон. Оценка каждого из вариантов выполняется после получения сведений о его характеристиках, зависящих от конструктивных решений. Данные о характеристиках, не зависящих от конструктивных решений, являются внешними факторами, которые используются по отношению ко всем кандидатам, подвергаемым оценке. Каждый кандидат подвергается окончательной оценке с выбранными оптимальными характеристиками, после чего передаётся для принятия окончательного решения. Поскольку выбор всегда субъективен решение, в конечном счёте, принимается ключевыми заинтересованными сторонами.
Итеративное использование триады «синтез — анализ — оценка» — принципиально важная особенность методов (процессов) системной инженерии. Применение метода начинается с осознания потребностей заинтересованных сторон и определения их требований, которые далее преобразуются по определённым правилам для получения исходного описания системных решений. В дальнейшем описание системы уточняется и детализируется, причём на более низких уровнях системной иерархии процесс системной инженерии используется уже рекурсивно, что позволяет добиться высокого уровня конкретизации при описании системы. Использование метода «синтез — анализ — оценка» позволяет описывать и строить систему, обеспечивая и постепенный обратный переход от уровня детального описания составных частей к более крупным элементам и узлам.
3. Сравнительный анализ стандартов системной и программной инженерии
Краткий обзор наиболее значимых официальных и фактических стандартов системной и программной инженерии, лежащих в основе методологии создания эффективных систем различного назначения, включая информационные бизнес-системы. Рассмотрены как недавно принятые, так и планируемые к принятию спецификации, описана взаимосвязь между ними в разрезах процессы-зрелость процессов-качество процессов и системы в целом-домены-отдельные процессы.
Информационные системы (ИС) представляют собой критически важную, динамично развивающуюся инфраструктурную составляющую глобальной экономики. Одним из ключевых инструментов успешного развития и эффективного применения ИС является стандартизация, где первостепенное место занимают стандарты системной и программной инженерии, устанавливающие для всеобщего и многократного использования правила, общие принципы, процессы и инструменты создания эффективных систем и программных средств. Можно сказать, что эти стандарты формируют методологическую основу деятельности по созданию информационных бизнес систем различного масштаба и назначения.
Семейство стандартов системной и программной инженерии активно развивается, причем, это развитие идет не только по пути совершенствования системы официальных международных стандартов системной и программной инженерии, но и за счет ускоренного формирования развитого набора фактических стандартов.
Среди официальных стандартов системной и программной инженерииглавенствующее место сегодня занимают спецификации, разрабатываемые седьмым подкомитетом Объединенного технического комитета 1 ISO и IEC — Системная и программная инженерия (ISO/IEC JTC1/SC7 Software and systems engineering). Этот подкомитет в соответствии со своим мандатом занимается стандартизацией процессов создания программных продуктов и систем, а также инструментами и технологиями поддержки этой деятельности. За последние года JTC1/SC7 разработал около 20 новых документов по стандартизации в области системной и программной инженерии.
Следует отметить, что стандарты, связанные с проблемами создания эффективных систем, разрабатываются и в других технических комитетах ISO. Например, комитет ISO/TC 184 - Промышленные системы автоматизации и интеграция, занятый технологиями промышленной автоматизации, включая автоматизированные системы производства и управления, а также обеспечивающие ИС, коммуникации и физические интерфейсы, необходимые для интеграции упомянутых систем в сферу мирового электронного бизнеса, силами своего 5-ого подкомитета — Архитектура, коммуникации и принципы интеграции разработал ряд важных стандартов, содержащих принципы описания и моделирования архитектуры систем уровня предприятия. Эти стандарты могут успешно применяться не только при создании систем промышленной автоматизации, но и при разработке других систем, например, информационных бизнес систем различного назначения.
Развитие фактической стандартизации в области системной и программной инженерии сегодня связано, главным образом, с формированием сводов правил и рекомендаций по применению, или, как их ещё называют, руководств по архитектуре. В этих руководствах описываются особенности практического использования апробированных архитектурных стилей и передового опыта разработки ИС в различных отраслях хозяйственной деятельности. Кроме того, на корпоративном уровне активно развиваются языки моделирования систем, такие как SysML, Gellish, WOSL и другие.
В настоящей статье дается краткий обзор наиболее значимых официальных и фактических стандартов системной и программной инженерии, включая как недавно принятые, так и планируемые к принятию спецификации. Основное уделяется стандартам JTC1/SC7, которые согласно терминологии, принятой в ISO, относятся к «горизонтальным» стандартам. Это означает, что эти стандарты имеют в основном общий характер и могут быть применены в различных областях, таких как социотехнические, промышленные, космические, транспортные и другие системы. В результате, организации, заинтересованные в появлении стандартов и руководств, отражающих специфику своей предметной области, могут эффективно использовать спецификации, разработанные JTC1/SC7, в качестве основы.
Общая характеристика стандартов системной и программной инженерии.
В области стандартизации системной и программной инженерии JTC1/SC7 выделяет, в частности, следующие ключевые аспекты:
-
процессы системной и программной инженерии, где JTC1/SC7 в партнерстве с международным советом по системной инженерии и институтом инженеров электротехники и электроники, а также рядом других организаций разрабатывает стандарты системной и программной инженерии, аккумулирующие передовой опыт создания систем и программных средств; -
архитектура предприятий, где JTC1/SC7 в партнерстве с группой по управлению объектами, разрабатывает и развивает стандарты открытой распределенной обработки, позволяющие интегрировать представления об информационных технологиях- системах и бизнес-системах и предоставляющие на этой основе инструменты системной и программной инженерии для создания информационных систем предприятий; -
свод знаний по программной инженерии, где JTC1/SC7 в партнерстве с IEEE ведет работу, как над руководством к своду знаний по программной инженерии, так и над вопросами сертификации программных инженеров.