Разработка многомерной комплексной модели качества программных средств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.13, кандидат экономических наук Поскакалов, Кирилл Феликсович

• Поскакалов, Кирилл Феликсович
• кандидат экономических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат экономических наук Поскакалов, Кирилл Феликсович

Введение.

Глава I. Современные проблемы обеспечения качества программных средств (ПС).

1.1. Цена ошибок программных средств.

1.2. История развития автоматизированных банковских систем в России (АБС). Краткая характеристика рынка.

1.3. Роль АБС в коммерческом банке, взаимодействие АБС с другими информационными системами.

1.4. Проблемы качества и жизненный цикл АБС.

Выводы по главе 1.

Глава II Комплексный подход к решению проблем качества программных средств.

2.1. Анализ понятия «качество» программных средств.

2.2. Проблема обеспечения качества программных средств.

2.3. Комплексный подход к обеспечению качества программных средств.

2.4. «куб качества» программных средств. Требования к многомерной комплексной модели качества ПС.

Выводы по главе II.

Глава III. Формирование общей многомерной комплексной модели управления качеством программных средств.

3.1. Уточнение измерения «куба качества» «взгляд на качество».

3.1.1. Уточнение измерения «куба качества» «взгляд на качество» с учетом ролей участников жизненного цикла программных средств.

3.1.2. Анализ локальных «полей качества».

3.2 Таксономия современных стандартов в области разработки и обеспечения качества программных средств.

3.3 Распределение современных стандартов программной инженерии по «кубу качества».

3.4 Эталонные модели «куба качества» потребителя и производителя.

3.5 Построение многомерной комплексной модели качества.

Выводы по главе III.

Глава VI. Инструментальное средство поддержки комплексной многомерной модели качества для автоматизированных банковских систем. Учет затрат на качество в жизненном цикле программных средств

4.1 Анализ особенностей разработки и эксплуатации АБС.

4.2 Адаптация комплексной многомерной модели качества для области разработки и эксплуатации АБС.

4.3 Затраты на качество в жизненном цикле программных средств.

4.4 Инструментальное средство поддержки многомерной комплексной модели качества программных средств.

Выводы по главе IV.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка многомерной комплексной модели качества программных средств»

Проблема качества программных средств (ПС) привлекает многих исследователей, так как эта тема обусловлена важностью роли, которую играют программные средства в жизни современного общества, а также возможными потерями от использования некачественного программного обеспечения. Компьютерные программы управляют атомными реакторами, используются в медицине, авиации, в кредитных организациях и многих других областях человеческой деятельности. Большое значение имеет качество создаваемого программного обеспечения. Из-за ошибок в программном обеспечении (ПО) происходят техногенные катастрофы, компании несут прямые и косвенные потери, гибнут люди. Вместе с тем, стоит отметить ежегодный рост объемов мирового рынка разработки и эксплуатации ПС. Поэтому высокое качество разрабатываемых и эксплуатируемых ПС является неоспоримым конкурентным преимуществом.

Ошибки в программном обеспечении для кредитных организаций не связаны с угрозами для жизни населения, но приводят к серьезным прямым и косвенным потерям, таким как: потеря репутации, доли на рынке, штрафам за неисполнение договорных обязательств или нормативных требований, выдвигаемых регулирующими органами, отзыву банковской лицензии из-за неисполнения требований Банка России. Банковская отрасль предъявляет высокие требования к качеству программных средств. Хотя не в интересах кредитных организаций разглашать сведения о сбоях программного обеспечения, подобные сообщения периодически появляются в открытых источниках [55]. Общие проблемы разработки и эксплуатации программных средств нашли свое отражение и в жизненном цикле автоматизированных банковских систем.

Систематические исследования проблем, связанных с качеством программного обеспечения начались в 70-е годы XX века [49,84]. Качество программных средств носит сложный (комплексный) характер, который необходимо учитывать при их разработке и эксплуатации. Однако 4 существующие подходы и модели обеспечения качества ПС обладают рядом серьезных недостатков и, как правило, не учитывают комплексный характер качества ПС. В соответствии с исследованиями в области управления качества, оно должно рассматриваться с точек зрения основных экономических субъектов — потребителя и производителя, качество зависит как от самого продукта, так и от процессов его создания. Для управления качеством необходимо иметь числовую оценку его составляющих.

На практике, при разработке и эксплуатации ПС возникают проблемы, связанные с отсутствием системной основы и недостатком методических рекомендаций по управлению качеством. Одним из мощных средств обеспечения качества является применение международных стандартов информационных технологий [43,44], однако, отдельные аспекты обеспечения качества ПС содержатся в большом количестве стандартов, которые .не систематизированы относительно вопросов обеспечения качества. Стоит отметить, что часть стандартов устарело, в различных стандартах встречаются противоречия, поэтому их применение для обеспечения качества при отсутствии методических рекомендаций представляется проблематичным.

Кроме того, в настоящее время отсутствует возможность сравнивать достижения различных организаций в области качества при разработке и эксплуатации программных средств, с учетом комплексного характера качества. Решение этой задачи является важной для потребителя программных средств.

Одним из экономических вопросов, связанных с обеспечением качества, является определение затрат на качество. Этот вопрос практически не представлен в литературе для области разработки и эксплуатации программных средств, в то время как в области промышленного производства определению затрат на качество посвящено большое количество работ [38,80,36,13,14]. Прямое копирование подходов и моделей калькуляции затрат на качество, применяемых в промышленном 5 производстве, не представляется возможным по той причине, что разработка и эксплуатация программного обеспечения имеет свои особенности. Следовательно, возникает задача по изучению опыта учета затрат на качество в промышленном производстве и разработки подхода к учету затрат на качество ПС. Таким образом, создание моделей обеспечения качества программных средств для различных областей экономики, учитывающих комплексный характер и особенности предметной области с использованием современных стандартов области информационных технологий является актуальной научной проблемой, требующей скорейшего решения.

Если обобщить результаты известных работ по проблемам обеспечения качества программного обеспечения, то можно констатировать следующее:

- качество программного средства носит комплексный характер, который не учитывается в полный мере при разработке и эксплуатации ПС; практически отсутствует системная основа и методические рекомендации по обеспечению качества такого класса программных средств, как автоматизированные банковские системы;

- отсутствует возможность сопоставлять уровень зрелости в области обеспечения качества различных организаций, которые занимаются разработкой и эксплуатацией ПС;

- необходимо разработать подход к определению затрат на качество

ПС.

Исходя из описанной проблемной ситуации, была сформулирована общая цель диссертационного исследования: «Разработка модели обеспечения качества ПС с учетом его комплексного характера (на основе опыта разработки и эксплуатации АБС), а также построение инструментального средства поддержки модели».

Посде постановки цели были сформулированы основные задачи, решение которых должно привести к её достижению:

1. Исследовать комплексный характер качества ПС для определения его свойств;

2. Выполнить анализ существующих моделей качества ПС с учетом комплексного характера;

3. Проанализировать и систематизировать стандарты программной инженерии на основе комплексного характера качества ПС;

4. Разработать модель качества программных средств, которая удовлетворяет следующим критериям: основывается на комплексном характере ПС; может применяться различными экономическими субъектами; использует современные стандарты программной инженерии; позволяет сравнивать текущее состояние в области качества различных компаний; предоставляет данные для оценки качества ПС; позволяет формализовать программу качества;

5. Провести адаптацию предложенной модели качества ПС к особенностям разработки и эксплуатации АБС;

6. Разработать инструментальное средство, поддерживающее предложенную комплексную модель качества разработки и эксплуатации ПС;

7. Предложить метод определения затрат на качество ПС, основанный на анализе существующих подходов к определению затрат на качество продукции применяемых в промышленном производстве. Исследование проводится в области разработки сложных программных средств (Software Engineering).06beKTOM исследования является процесс разработки и эксплуатации программных средств. Предметами исследования являются методы и модели обеспечения качества программных средств, процессы жизненного цикла программных средств; автоматизированные банковские системы.

Диссертационное исследование базируется на научных результатах, полученных ведущими российскими и зарубежными специалистами в области программной инженерии, управления качеством, стандартизации и сертификации программных средств, системного анализа. В диссертационном исследовании использованы положения, разработанные 7 зарубежными авторами: Баллой К., Фентоном Н., Каном С., Китченхамом Б., Флегером С., Боэмом Б., МакКолом, Вигерсом К. Из отечественных авторов рассматриваемым вопросам посвящены работы Липаева В.В., Мхитаряна Ю.И., Лагутина B.C., Лавриченко Н.И., Герасимова Б.И., Шуракова В.В., БаутоваА.Н. В работе были использованы такие общенаучные методы как: экспериментальный; методы анализа и синтеза; системный метод. Применялись также элементы теории графов.

В первой главе диссертационной работы приведено исследование существующих в настоящее время проблем, связанных с обеспечением качества ПС, приведены примеры последствий от использования некачественного программного обеспечения. Также в первой главе кратко изложена история развития автоматизированных банковских систем, дана характеристика современного состояния этой области. Подробно освещена роль АБС в коммерческом банке, а также ее взаимосвязь с другими системами. Сформулированы проблемы, связанные с обеспечением качества АБС в жизненном цикле на основе изучения опыта в 2001-2006 гг. ведущей компании отрасли ЗАО "Банковские информационные системы".

Во второй главе на основании анализа подходов к определению качества ПС, представленных в отечественной и зарубежной литературе, раскрыт комплексный характер качества ПС. Продолжая исследования венгерской ученой К. Баллы, а также используя полученные свойства комплексного характера ПС, вводится новое понятие - «куб качества». Также в этой главе формулируются требования к модели качества ПС.

Третья глава посвящена формированию общей многомерной комплексной модели качества (МКМК) ПС. В рамках этой главы был проведен анализ состава участников на различных данных жизненного цикла

ПС с точки зрения комплексного характера качества и уточнен состав «куба качества». Также был проведен анализ существующих стандартов программной инженерии с учетом комплексного характера качества ПС, результатом которого стала классификация стандартов и их распределение 8 по узлам «куба качества». В результате были сформированы эталонные кубы качества производителя и потребителя. В заключении третьей главы был выполнен синтез многомерной комплексной модели качества ПС, а также разработана методика оценки уровня зрелости компании, разрабатывающей или эксплуатирующей ПС в области качества.

В четвертой главе выполнен анализ особенностей разработки и эксплуатации автоматизированных банковских систем, на основе которого была проведена адаптация модели к данной области. Так, в результате исследования, путем экспертного опроса определена важность характеристик качества АБС. На базе выявленных особенностей жизненного цикла АБС, а также многомерной комплексной модели качества ПС создано инструментальное средство для поддержки МКМК ПС. Также в четверной главе проведен анализ современных подходов классификации затрат на качество, на основе которого предложен метод учета затрат на качество ПС по процессам жизненного цикла ПС.

В Заключении приведена общая характеристика проведенного исследования и основные выводы по результатам диссертационной работы. На защиту выносятся:

- новое понятие «куб качества», раскрывающее комплексный характер качества ПС, которое уточняет положение о комплексной характере качества ПС;

- систематизация стандартов разработки и эксплуатации программных средств, выполненная с применением понятия «куб качества»

- многомерная комплексная модель качества (МКМК) разработки и эксплуатации программных средств как инструмент обеспечения качества программных средств (на примере автоматизированных банковских систем);

- методика определения уровня зрелости компании в области качества, основанная на стандартах программной инженерии;

- инструментальное, поддерживающее МКМК ПС (демонстрация понятия «куб качества», определение уровня зрелости в области качества, определение оптимальной программы качества в терминах «куба качества»); 9

- метод определения затрат на качество ПС;

Основные положения работы представляют собой определенный вклад в программную инженерию, а также в теорию управления качеством и могут использоваться: компаниями, разрабатывающими и эксплуатирующими программные средства, в частности, компаниями, осуществляющими разработку, эксплуатацию, поставку и заказ автоматизированных банковских систем при разработке системы управления качеством; для оценки достижений в области качества различных компаний, разрабатывающих и эксплуатирующих программные средства; потребителями программного обеспечения при выборе поставщика или разработчика программного продукта, уделяющего внимание качеству ПС; при оценке затрат на качество в жизненном цикле ПС;

Самостоятельное практическое значение имеют:

- многомерная комплексная модель качества программных средств;

- методика определения уровня зрелости компании в области качества;

- модель определения затрат на качество ПС.

Результаты, полученные в работе, были представлены на научных конференциях и семинарах, в частности на: научно-практической конференции «Актуальные проблемы программной инженерии», Москва, 1011 ноября 2009; IV Международной научно-практическая конференция «Актуальные вопросы и современные тенденции развития системы противодействия легализации преступных доходов и финансированию терроризма в финансовом секторе России», Москва, 22 мая 2006; XI международном форуме разработчиков интегрированных банковских систем 19-22 сентября 2005 года; II Международной конференция «Технологии банковского бизнеса: управление банком» 12-13 апреля 2004; VII Форум разработчиков ИБС 25 сентября 2002 года. Результаты изложены в ряде печатных изданий: в журнале Экономические науке №2 за 2009 и 2010 годы; сборнике научных трудов Научно-практической конференции: Актуальные проблемы программной инженерии. - М. МЭСИ, 2009; сборнике научных трудов НТЦ развития учебного процесса, выпуск 5-й - М. МЭСИ, 2009; сборнике научных трудов НТЦ развития учебного процесса, выпуск 4-й — М. МЭСИ, 2008; сборнике научных трудов НТЦ развития учебного процесса, выпуск 3-й. - М. МЭСИ, 2007; сборнике научных трудов НТЦ развития учебного процесса. — М. МЭСИ, 2006; журнале «Экономические науки», 2009. №2(51), журнале «DiasoftlNFO», сентябрь 2000; журнал «Банки и технологии», 2001. №6; «Аналитический банковский журнал», 2002. №7 (86); журнале «Банки и технологии», 2002. №2; журнале «Банки и технологии», 2002. №4; учебном пособие «Стандартизация разработки программных средств.// М., Финансы и статистика. 2003», учебном пособии «Экономико-правовые основы рынка программного обеспечения»//. М., Финансы и статистика. 2007.

Некоторые результаты исследования нашли практические применение в Дирекции информационных технологий ЗАО «Банковские информационные системы» (ЗАО «БИС») г. Москва, Управлении мониторинга банковских операций ОАО «Банк ВТБ», ЗАО «Чистюля», г.Москва (данные подтверждены актами о внедрении). Отдельные положения могут быть использованы в учебном процессе экономических ВУЗов по подготовке дипломированных специалистов, бакалавров и магистров по специальностям в области информационных технологий. Некоторые положения используются в учебном процессе МЭСИ в рамках дисциплины «Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий», а также включены в учебное пособие «Экономико-правовые основы рынка программного обеспечения», электронное пособие «Базовый курс по программированию».

Заключение диссертации по теме «Математические и инструментальные методы экономики», Поскакалов, Кирилл Феликсович

Выводы по главе IV.

В четвертой главе:

- жизненный цикла АБС имеет свои особенности, которые должны быть учтены при адаптации многомерной комплексной модели;

- разные характеристик качества АБС имеют различную степень важности для участников ЖЦ;

- опыт учета затрат на качество, применяемый в промышленном производстве не может применяться для области разработки и эксплуатации ПС без адаптации, в основе учета затрат должна лежать классификация затрат на качество;

- разработанное инструментальное средство поддержки многомерной комплексной модели качества ПС позволяет определять уровень зрелости компании в области качества, рассчитывать оптимальную программу качества в терминах перехода от одного его аспекта к другому в рамках «куба качества». Инструмент будет полезен в качестве справочной системы по стандартам ИТ для решения разнообразных задач. Возможно прикладное использование инструмента и для других областей при условии адаптации «куба качества» и наполнению информационной базы стандартами соответствующей предметной области.