Файл: Исаев Г Н Теоретико-методологические основы качества информационных систем.doc

В практике совершенствования качества ИС часто становится необходимым и важным выполнить оценку качества технического обеспечения ИС - средств вычислительной техники, аппаратуры передачи данных и других технических устройств, входящих в структуру ИС [7, 98, 170]. Качество технической составляющей ИС оценивается показателями ее технического уровня (ТУ) - уровня качества на всех этапах жизненного цикла техники: при проектировании и конструировании, при изготовлении и в процессе эксплуатации. «Технический уровень ИС - это относительная количественная характеристика качества технической составляющей ИС, получаемая путем сопоставления фактических и базовых значений технических показателей качества ИС».

При определении численного значения технического уровня учитывают совокупность технических, технологических, эксплуатационных и других показателей качества. Они призваны отображать степень совершенства технического компонента ИС и его соответствия установленным требованиям. Заметим, что в оценке качества ИС вполне правомерно наличие и такой категории как «экономический уровень ИС». Понятие «уровень качества» относится и к таким категориям как «программное обеспечение» - «программный уровень ИС», «информационное обеспечение» - «информационный уровень ИС», «организационное обеспечение» - «организационный уровень ИС» и др. Эти понятия по своему содержанию входят в вышерассмотренную группу понятия «оценка уровня качества функционирования ИС».

В оценке качества функционирования ИС значимыми оценочными показателями являются показатели работоспособности устройств ИС. В данном случае понятие «устройство» включает в себя широкий спектр: ЭВМ, ее отдельные компоненты, периферийные устройства, изделия, комплексы устройств, сетевые коммуникации, составляющие структуру подсистемы «Техническое обеспечение» ИС и др. Эти показатели могут отображать ТУ, а также могут быть задействованы в качестве исходных для определения комплексных показателей качества ИС в целом. Оценка ТУ отдельного устройства состоит в установлении соответствия мировому, региональному, национальному уровню качества или уровню качества отрасли. Соответствие оцениваемой продукции мировому или другому уровню устанавливается на основе сопоставления качества устройств оцениваемой ИС и соответствующих базовых образцов.

Следующим является этап определения численных значений показателей качества, характеризующих свойства оцениваемых и базовых образцов техники ИС. Этот этап выполняется путем сбора информации, измерений, испытаний, расчетов и т.д. Затем в соответствии с принятым методом оценки ТУ производятся расчеты показателей качества, а потом уровней качества, т.е. технического уровня оцениваемого и базового образца аналогичной техники.

Результаты определений всех показателей качества и технического уровня устройств отражается в специальной карте - «Карта технического уровня и качества изделий» или в сопоставительной «Таблице качества». Данные карты (таблицы) уровня анализируются по специальным методикам, учитывающим специфику устройства. Образцы аппаратных средств ИС для оценки их технического уровня могут иметь несколько градаций (таблица 2.7).

Таблица 2.7

Категории качества технических устройств ИС

Выбор методов и системы показателей для оценки качества относительно узкого класса технических устройств определяется в основном прагматической стороной оценки. Особенно это проявляется в решении маркетинговых задач. При этом можно выявить зависимость, чем проще класс устройств, тем менее обширным и более конкретным представляется состав применяемых показателей для оценки качества. Так, например, были протестированы 7 лазерных принтеров, появившихся на рынке в 2001 году [7]. 1-е место в номинации «Самый качественный принтер» одержал Brother HL-1450 по параметрам – высокая производительность, качество отпечатков и лучшие оценки за базовую конфигурацию. В номинации «Оптимальный принтер» победил Samsung ML-1210. Признак «Оптимальный принтер», в принципе, не противоречит пониманию «Самый качественный принтер». Видимо, такое разделение обусловлено, скорее всего, соображениями стоимостной оценки задачи маркетинга. В частности, при оценке современных модификаций репрографических комплексов по соотношению «производительность/цена» на первое место выходят иногда модификации отнюдь не самые лучшие по производительности [170].

Можно строить и другие структуры критериев и параметров качества отдельных компонентов ИС. Оценка качества программного обеспечения (ПО), как научная и практическая проблема обозначена достаточно давно [10]. Существуют различные взгляды относительно подходов к оценке качества ПО [16,154,156,205,214]. Проводятся работы по интеграции и стандартизации некоторых категорий качества ПО [25,34,43,44,128,133,134,135]. При этом указывается, что эти категории могут быть приняты как рекомендации относительно конкретного ПО. Фирмы-разработчики могут принять собственные системы оценок при условии, что они будут соответствовать общим требованиям стандарта. Отобразим возможные характеристики качества ПО (таблица 2.8).

При решении практических задач создания ИС некоторые фирмы разрабатывают собственные методики оценки качества программных продуктов, имеющихся на рынке. Имеются подходы поэтапной оценки программного продукта. Сначала проводится формирование требований к программному продукту по определенным категориям - общесистемные (адаптивность, система управления доступом к данным и т.п.), функциональные (по подсистемам управления предприятием) и прочие (наличие подробной документации, простота эксплуатации и др.) Затем на основе разработанных требований выполняется непосредственная оценка и выбор программ. Далее принятое ПО оценивается по двум направлении-ям: функциональному и стоимостному. В некоторых случаях комплексной оценки качества программных продуктов их отдельные свойства могут оказаться

Таблица 2.8

Характеристика качества программного обеспечения

принципиальными. Так, например, механизмы файловой системы Unix расцениваются как достаточные для большинства прикладных задач [204,214,224]. Однако специалисты сочли, что существует ряд приложений, где эти механизмы неэффективны, поскольку в них отсутствует понятие качества обслуживания. Для устранения этого недостатка были выделены такие важные прикладные классы свойств: хранение и поиск в непрерывной мультисреде - аудио, видео, анимация. В результате предложена методология анализа файловых систем с позиции качества обслуживания.

Для оценки потребности в хорошем качестве ИС можно допустить, что качество ИС является обобщенным показателем степени её удовлетворения или соответствия требованиям заказчика. Эта степень возможного удовлетворения требованиям первоначально определяется наибольшей ценой, которую платит потребитель за лучший, с его точки зрения, информационный товар. А лучшей для каждого потребителя ИС будет та, которая дает возможность получить наибольший положительный эффект при меньших затратах. Удовлетворение потребности в ИС характеризуется ее полезностью. Полезность, в свою очередь, оценивается потребительной стоимостью, обусловленной, в основном, потребительскими свойствами. Совокупность основных потребительских свойств составляет определенное качество ИС. Следовательно, потребность взаимосвязана с качеством через назначение, полезность, потребительские свойства и потребительную стоимость ИС. Можно считать, что «экономическая оценка качества ИС - это совокупность процедур по определению экономического уровня ИС путем соотношения достигаемого положительного эффекта к суммарным затратам на приобретение или создание и эксплуатацию ИС».

В оценке качества интерес представляют аспекты оптимизации качества ИС, в частности, оптимальное значение показателя - «оптимальное значение показателя качества ИС - это значение показателя качества ИС, при котором достигается наибольший эффект от эксплуатации ИС при заданных ограничениях на её эксплуатацию». Некоторые проекты создания и развития комплексных ИС оцениваются в 1 и более млн. долларов [200]. Разработчик желает получить максимум экономической отдачи от произведённых инвестиций на создание ИС. Здесь могут иметь место и другие условия оптимальности - заданный эффект при наименьших затратах [15]. При оценке КИС можно предположить, что лучшие параметры качества обеспечиваются понижением себестоимости обработки данных. Затраты на единицу продукции могут быть минимизированы при оптимальном уровне качества. Сопоставляя затраты можно определить оптимальные параметры качества ИС, которые обусловят минимальные суммарные затраты на создание и эксплуатацию ИС (рис. 2.1).

Если на рисунке отложить линию экономического эффекта от эксплуатации ИС, то картина оптимизации параметров качества будет более полной. В определенных случаях улучшение качества может и не совпадать с требованием оптимизации суммарных затрат на весь жизненный цикл ИС. Если принимать иллюстративно рассматриваемое здесь условие оптимальности за принцип, то улучшение качества может стремиться лишь до границ оптимального состояния. Тогда процесс развития теории и практики СКИС может зайти в тупик. Следует учитывать, что оценка качества ИС категория многокритериальная. Улучшение качества ИС не может изме-

Y – Затраты (руб. на единицу работы)

Параметр качества X

Обозначения: - эксплуатационные затраты на весь период эксплуатации ИС; - затраты на создание ИС (НИР, проектирование и построение); - суммарные затраты на жизненный цикл ИС; - критерий оптимальности.

Рис. 2.1. Оптимизация значений показателей качества ИС

ряться только экономическими показателями. Комплексное и непрерывное улучшение качества ИС способствует повышению престижа фирмы, улучшает психологический климат, что иногда трудно или невозможно измерить только стоимостными категориями.

Корректность решения задачи КИС в аспекте оптимизации, на наш взгляд, требует выверенного подхода. Признавая полезность оптимизации ресурсов, например, относительно загрузки и времени работы аппаратных средств и других задач следует отметить следующее. Необходимость оптимизации как принципа СКИС в аспекте качества управления социальными объектами представляется на данном этапе сомнительной. Это касается, прежде всего, таких ИС, функционирование которых непосредственным образом связано с жизнедеятельностью и безопасностью людей [3,46,149,159]. Более того, по мнению Росса Г.В. эффективность многомерно измеряемых организационно-экономических систем в пространстве показателей качества обусловливает практическую невозможность строгого решения задачи оптимизации этих систем [172].

В решении задачи оценки КИС принципиальное значение имеет определение системы показателей оценки. В квалиметрии ИС уровень качества в значительной мере определяется статистикой дефектов ИС и её компонентов. Анализ структуры дефектов может обеспечить выделение основных показателей качества, их весомость, факторы, влияющие на качество ИС и др. На аксиоматическом уровне гипотетически можно предположить, что статистическая структура дефектов будет неоднородной. Это затруднит последующее уточнение природы дефектов, их типизацию и определение состава и значений показателей качества. В методологическом отношении неоднородность какой-либо совокупности можно устранить путем классификации [83,98,121,122]. В решении задач классификации применяются, например, такие способы классификации – монотетический, политетический, кластер-анализ.

Первые два способа относятся к группировке соответственно по одному и нескольким признакам классифицируемых объектов. Чаще всего группировка выполняется по произвольным признакам, и она не всегда свободна от субъективности исследователя. Монотетическая классификация выполняется сравнительно небольшими трудозатратами. Политетическая классификация проводится по нескольким признакам и в логическом отношении более адекватна. Однако иногда политетическая классификация по большому объему признаков в определенных случаях становится неразрешимой, как в содержательном, так и в ресурсном отношениях.

Способы кластерного анализа основаны на более строгой количественной оценке признаков классифицируемых объектов и в этом плане являются более предпочтительными относительно первых двух способов. Способы кластер-анализа разделяются на два класса - агломеративные и дивизивные [20,51,87,105]. Агломеративная классификация результируется произвольным количеством кластеров. В дивизивной классификации разбиение может происходить на заданное исследователем количество кластеров. Кластеризация может быть выполнена по сравнительно большому объему классифицируемых объектов и оснований деления, то есть критериев разбиения.

В нашем случае наиболее целесообразным представляется классификация дефектов по двум признакам - времени и стоимости обнаружения и исправления дефектов или по одному из них [91,140]. Поскольку объем выборки дефектов может быть довольно значительным, то классификация посредством кластерного анализа в данной задаче представляется более адекватной. При условии обширной выборки дефектов и трудоемкости алгоритма выполнение кластерного анализа проводится с применением ЭВМ и соответствующих программ. Поскольку статистическая структура дефектов в нашем случае является неоднородной и априори нам неизвестно, какие группы (классы) дефектов могут проявиться, то автоматическую классификацию дефектов целесообразно выполнить по агломеративной иерархической схеме. По результатам кластеризации полученные классы дефектов могут обеспечить определение соответствующих видов показателей. Затем классы дефектов могут быть подвергнуты статистической обработке на ЭВМ с целью получения значений единичных и групповых фактических показателей. Такими значениями могут быть, например, вероятность дефекта достоверности, среднее выборочное дефекта достоверности по времени и стоимости обнаружения и исправления, взятые по отдельным этапам и по ИС в целом.