Файл: Архитектура информационных.pdf

22
Вторая и третья части стандарта ISO 9126-2,3 посвящены формализации соответственно внешних и внутренних метрик характеристик качества сложных программных систем. В ней изложены содержание и общие рекомендации по использованию соответствующих метрик и взаимосвязей между типами метрик.
Четвертая часть стандарта ISO 9126-4 предназначена для покупателей, поставщиков, разработчиков, сопровождающих, пользователей и менеджеров качества ПС. В ней повторена концепция трех типов метрик, а также аннотированы рекомендуемые виды измерений характеристик.
Модель качества, установленная в первой части стандарта ISO 9126-1, классифицирует качество ПО в шести структурных наборах характеристик:
• функциональность;
• надежность;
• производительность (эффективность);
• удобство использования (практичность);
• удобство сопровождения;
• переносимость.
Перечисленные характеристики, в свою очередь, детализированы подхарактеристиками (субхарактеристиками). Ниже приведены определения этих характеристик и атрибутов по стандарту ISO 9126:2001.
Функциональность (functionality) определяется как способность ПО в определенных условиях решать задачи, нужные пользователям.
Для данной характеристики выделяются следующие субхарактеристики:
• функциональная пригодность;
• точность;
• способность к взаимодействию;
• защищенность;
• соответствие стандартам и правилам.
Функциональная пригодность (suitability) определяется как способность решать нужный набор задач.

23
Точность (accuracy) — определяется как способность выдавать нужные результаты.
Способность к взаимодействию (interoperability) — способность взаимодействовать с нужным набором других систем.
Соответствие стандартам и правилам (compliance) — соответствие ПО имеющимся отраслевым стандартам, нормативным и законодательным актам, другим регулирующим нормам.
Защищенность (security) — способность предотвращать неавтори- зированный, т. е. без указания лица, пытающегося его осуществить, и неразрешенный доступ к данным и программам.
Надежность (reliability) — способность ПО поддерживать определенную работоспособность в заданных условиях.
Для данной характеристики выделяются следующие субхарактеристики:
• зрелость (завершенность);
• устойчивость к отказам;
• способность к восстановлению;
• соответствие стандартам надежности (reliability compliance).
Зрелость, завершенность (maturity) — величина, обратная частоте отказов
ПО. Обычно измеряется средним временем работы без сбоев и величиной, обратной вероятности возникновения отказа за данный период времени.
Устойчивость к отказам (fault tolerance) — способность поддерживать заданный уровень работоспособности при отказах и нарушениях правил взаимодействия с окружением.
Способность к восстановлению (recoverability) определяется как способность восстанавливать определенный уровень работоспособности и целостность данных после отказа, необходимые для этого время и ресурсы.
Производительность (efficiency), или эффективность, — способность ПО при заданных условиях обеспечивать необходимую работоспособность по отношению к выделяемым для этого ресурсам. Можно определить ее и как

24 отношение получаемых с помощью ПО результатов к затрачиваемым на это ресурсам всех типов.
Для данной характеристики выделяются следующие субхарактеристики:
• временная эффективность;
• эффективность использования ресурсов;
• соответствие стандартам производительности
(efficiency compliance).
Временная эффективность (time behaviour) — способность ПО выдавать ожидаемые результаты, а также обеспечивать передачу необходимого объема данных за отведенное время.
Эффективность использования ресурсов (resource utilisation) — способность решать нужные задачи с использованием определенных объемов ресурсов определенных видов. Имеются в виду такие ресурсы, как оперативная и долговременная память, сетевые соединения, устройства ввода и вывода и пр.
Удобство использования (usability), или практичность, определяется как способность ПО быть удобным в обучении и использовании, а также привлекательным для пользователей.
Для данной характеристики выделяются следующие субхарактеристики:
• понятность;
• удобство работы;
• удобство обучения;
• привлекательность;
• соответствие стандартам удобства использования (usability compliance).
Понятность (understandability) — это показатель, обратный усилиям, которые затрачиваются пользователями на восприятие основ- них понятий ПО и осознание их применимости для решения своих задач.
Удобство работы (operability) — это показатель, обратный усилиям, предпринимаемым пользователями для решения своих задач с помощью ПО.

25
Удобство обучения (leamability) — показатель, обратный усилиям, затрачиваемым пользователями на обучение работе с ПО.
Привлекательность (attractiveness) — это способность ПО быть привлекательным для пользователей. Этот атрибут добавлен в 2001 г.
Удобство сопровождения (maintainability) определяется как удобство проведения всех видов деятельности, связанных с сопровождением программ.
Для данной характеристики выделяются следующие субхарактеристики:
• анализируемость;
• удобство внесения изменений;
• стабильность;
• удобство проверки;
• соответствие стандартам удобства сопровождения (maintainability compliance).
Анализируемость (analyzability), или удобство проведения анализа, определяется как удобство проведения анализа ошибок, дефектов и недостатков, а также удобство анализа необходимости изменений и их возможных последствий.
Удобство внесения изменений (changeability) — показатель, обратный трудозатратам на выполнение необходимых изменений.
Стабильность (stability) — показатель, обратный риску возникновения неожиданных эффектов при внесении необходимых изменений.
Удобство проверки (testability) — показатель, обратный трудозатратам на проведение тестирования и других видов проверки того, что внесенные изменения привели к нужным результатам.
Переносимость (portability) определяется как способность ПО сохранять работоспособность при переносе из одного окружения в другое, включая организационные, аппаратные и программные аспекты окружения.
Иногда эта характеристика называется в русскоязычной литературе мобильностью. Однако термин «мобильность» стоит зарезервировать для

26 перевода «mobility» — способности ПО и компьютерной системы в целом сохранять работоспособность при ее физическом перемещении в пространстве.
Для данной характеристики выделяются следующие субхарактеристики:
• адаптируемость;
• удобство установки;
• способность к сосуществованию;
• удобство замены;
• соответствие стандартам переносимости (portability compliance).
Адаптируемость (adaptability) — способность ПО приспосабливаться к различным окружениям без проведения для этого действий помимо заранее предусмотренных.
Удобство установки (installability) — способность ПО быть установленным или развернутым в определенном окружении.
Способность к сосуществованию (coexistence) — способность ПО сосуществовать с другими программами в общем окружении, деля с ними ресурсы.
Удобство замены (replaceability) другого ПО данным определяется как возможность применения данного ПО вместо других программных систем для решения тех же задач в определенном окружении.
Перечисленные атрибуты относятся к внутреннему и внешнему качеству
ПО согласно ISO 9126. Для описания качества ПО при использовании стандарт
ISO 9126-4 предлагает другой, более узкий набор характеристик:
• эффективность;
• продуктивность;
• безопасность;
• удовлетворение пользователей.
Эффективность (effectiveness) — способность ПО предоставлять пользователям возможность решать их задачи с необходимой точностью при использовании в заданном контексте.

27
Продуктивность (productivity) — способность ПО предоставлять пользователям определенные результаты в рамках ожидаемых затрат ресурсов.
Безопасность (safety) — способность ПО обеспечивать необходимо низкий уровень риска нанесения ущерба жизни и здоровью людей, бизнесу, собственности или окружающей среде.
Удовлетворение пользователей (satisfaction) — способность ПО приносить удовлетворение пользователям при использовании в заданном контексте.
Одним из широко применяемых методологией проектирования и описания логической архитектуры является методология функционального моделирования.

28
• средства имитационного моделирования, основанные на математическом аппарате раскрашенных сетей Петри (Color Petri Nets, CPN);
• объектно-ориентированные методологии на основе унифицированного языка моделирования UML;
• интегрированные средства и методологии широкого назначения, например ARIS.
4.1. Семейство стандартов структурного моделирования IDEF
Одними из самых известных и широко используемых методологий в области моделирования бизнес-процессов являются методологии семейства
IDEF. Семейство IDEF появилось в конце 60-х гг. XX в. под названием SADT
(Structured Analysis and Design Technique) В настоящее время оно включает следующие стандарты.
1)
IDEF0
- методология функционального моделирования.
Используется для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающих эти функции.
2)
IDEF1 - методология моделирования информационных потоков внутри систем, позволяющая отображать их структуру и взаимосвязи.
Методология применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков, необходимых для поддержки функций системы.
3)
IDEF1X (IDEF1X Extended) - методология построения реляционных информационных структур. IDEF1X относится к типу методологий
«сущность—связь» и, как правило, используется для моделирования реляционных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой системе.
4)
IDEF2 - методология динамического моделирования развития систем, которая позволяет построить динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов системы. В настоящее время известны алгоритмы и их компьютерные реализации, позволяющие

29 превращать набор статических диаграмм IDEF0 в динамические модели, построенные на базе «раскрашенных сетей Петри» (CPN- Color Petri Nets).
5)
IDEF3 — методология документирования процессов, происходящих в системе. С помощью IDEF3 описываются сценарий и последовательность операций для каждого процесса. Функция в диаграмме IDEF3 может быть представлена в виде отдельного процесса средствами IDEF3.
6)
IDEF4 — методология построения объектно-ориентированных систем. Средства IDEF4 позволяют наглядно отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия, позволяя тем самым анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы.
7)
IDEF5 — методология онтологического исследования сложных систем. С помощью этой методологии онтология системы описывается при помощи определенного словаря терминов и правил, на основе которых могут быть сформированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производится ее оптимизация.
8)
IDEF6
(Design
Rational
Capture
- метод рационального представления процесса проектирования информационных систем, позволяющий обосновать необходимость проектируемых моделей, выявить причинно-следственные связи и отразить это в итоговой документации системы.
9)
IDEF8 (User Interface Modeling) - Human - System Interaction Design
Method - метод проектирования взаимодействия пользователей с системами различной природы (не обязательно информационно - вычислительными).
10)
IDEF9 (Business Constraint Discovery Method) - метод изучения и анализа бизнес-систем в терминах «ограничений». Ограничения инициируют результат, руководят и ограничивают поведение объектов и агентов
(автономных программных модулей) для выполнения целей или намерений системы.

30 11)
IDEF14 (Network Design Method) - метод проектирования вычислительных сетей, позволяющий устанавливать требования, определять сетевые компоненты, анализировать существующие сетевые конфигурации и формулировать желаемые характеристики сети.
Анонсированные корпорацией KBSI (Knowledge Based System Inc.) методы IDEF7 (Information System Audit Method), IDEF10 (Information Artifact
Modeling) и IDEF12 (Organization Design) не получили дальнейшего развития.
С помощью методологий семейства IDEF можно эффективно отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных, в том числе и информационных систем. К настоящему времени наибольшее распространение и применение имеют методологии IDEF0 и IDEF1 (IDEF1X), получившие в США статус федеральных стандартов.
4.2. Функциональное моделирование бизнес-процессов в IDEF0
IDEF0 может быть использована для моделирования широкого класса систем. Для новых систем применение IDEF0 направлено на определение требований и указание функций для последующей разработки системы, отвечающей поставленным требованиями и реализующей выделенные функции. Применительно к уже существующим системам IDEF0 может быть использована для анализа функций, выполняемых системой, и отображения механизмов, посредством которых эти функции выполняются. Результатом применения IDEF0 к некоторой системе является модель этой системы, состоящая из иерархически упорядоченного набора диаграмм, текста документации и словарей, связанных друг с другом с помощью перекрестных ссылок. Двумя наиболее важными компонентами, из которых строятся диаграммы IDEF0, являются бизнес-функции, или работы (блоки), и данные, или объекты (дуги), связывающие между собой работы и отображающие взаимодействия и взаимосвязи между ними.