Системный анализ и методы создания слабо тиражируемых программных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат физико-математических наук Лукин, Владимир Владимирович

• Лукин, Владимир Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Лукин, Владимир Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТИРАЖИРУЕМЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ.

1.1. Современные тиражируемые системы.

1.2. Определение области исследования.

1.3. Средства создания слабо тиражируемых систем.

1.3.1. Традиционные средства программирования.

1.3.2. Средства проектирования.

1.3.3. Визуальное программирование.

1.4. Типы информационных приложений.

1.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СЛАБО ТИРАЖИРУЕМЫХ СИСТЕМ

2.1. Терминология и формализм.

2.2. Модель оценивания тиражируемости в случае легкой разработки.

2.3. Математическое моделирование процессов жизненного цикла слабо тиражируемых систем.

2.4. Использование математического моделирования процессов создания и сопровождения систем.

2.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. СОЗДАНИЕ И СОПРОВОЖДЕНИЕ СЛАБО ТИРАЖИРУЕМЫХ СИСТЕМ.

3.1. Общие проблемы слабо тиражируемых систем.

3.2. Концептуальные принципы слабо тиражируемых систем.

3.3. Структура слабо тиражируемых систем.

3.4. Реализация системного словаря.

3.4.1. Словарь данных системы.

3.4.2. Словарь пользователей системы.

3.4.3. Словарь последних изменений.

3.4.4. Словарь ошибок системы.

3.4.5. Словарь консолидирующего модуля.

3.4.6. Словарь контроля данных.

3.4.7. Словарь настроек системы.

3.4.8. Словарь функций системы.

3.4.9. Словарь пользовательских функций.

3.5. Словарь унифицированных терминов.

3.6. Организация процесса сопровождения слабо тиражируемых систем.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Системный анализ и методы создания слабо тиражируемых программных систем»

Цель диссертационной работы — анализ, разработка и обоснование методов построения и поддержки программных систем., относящихся к классу слабо тиражируемых, которые позволяют уменьшить расходы разработчика и потребителя программного продукта.

Как производство любой продукции, разработка прикладных программных систем требует определенных средств. Чтобы производство было рентабельным, необходимо, чтобы издержки покрывались выручкой от продажи или поставки продукции заказчику. В отличие от обычного материального производства, выручку можно существенно увеличить за счет относительно дешевого тиражирования. Это позволяет также снизить цену продукта, что весьма актуально сейчас ввиду обострения конкуренции среди разработчиков. Однако, практика показывает, что затраты на тиражирование, включающие в себя адаптацию и настройку системы, обучение пользователей и специалистов по сопровождению, а также последующее сопровождение программных продуктов сравнимы, а нередко и превышают затраты на их создание. В результате разработчики либо ограничивают количество тиражных копий своей системы, либо вынужденно передают процесс сопровождения потребителю их продукции, при этом раскрывая всю проектную документацию от формализованного описания технологии до исходного программного кода. Это не всегда выгодно и потребителю: он финансирует процесс сопровождения, включая адаптацию, смену версий и замену морально устаревшего программного обеспечения из своего бюджета. Кроме того, стоимость полной документации по системе бывает весьма велика.

Проблема тиражирования тесно связана с проблемой сопровождения программной системы. Организации процесса сопровождения уделяют недостаточно внимания, несмотря на то, что этот вопрос стоит очень давно [10]. Иногда производителю программных продуктов бывает выгодно оставить эту проблему нерешенной, т.к. это служит дополнительным доходов от непосредственных заказчиков и пользователей, а также источником получения части прибыли от фирм, занимающихся внедрением и сопровождением чужих программных продуктов. Однако в условиях жесткой конкуренции такие производители постепенно вытесняются с рынка. Бывают исключения, когда производителем поддерживается актуализация системы в условиях динамично развивающейся предметной области, что является хорошим фактором конкурентоспособности программного обеспечения. Примером могут служить системы

1С». Несмотря на то, что адаптация и сопровождение этих программных продуктов требует определенных знаний и навыков, которыми конечный пользователь не обладает, для него остается привлекательным тот факт, что фирма-производитель поддерживает актуализацию системы в соответствии с динамично меняющимся законодательством. Кроме того, система предполагает внесение изменений в некоторые формы, отчеты и запросы, что дает возможность модифицировать ее под требования конечного пользователя. Спрос на актуализированную бухгалтерскую систему высок в связи с развитием мелкого, среднего и даже крупного бизнеса, что позволяет развиваться фирмам, специализирующимся на внедрении и сопровождении данного программного продукта.

Все программные продукты можно условно разбить на три типа по степени и возможности их тиражирования. Будем считать систему Уникальной, если совокупные затраты на изготовление и адаптацию тиражной копии сравнимы с разработкой новой системы. Систему, совокупные затраты на тиражирование которой малы по сравнению с созданием новой, назовем Высоко Тиражируемой. Остальные системы назовем Слабо Тиражируемыми (СТС).

Для фирм, занимающихся производством Высоко Тиражируемых программных средств, механизмы адаптации и сопровождения не столь важны, так как продается обычно только программный продукт, а не услуги разработчиков. Поэтому требования к адаптации подобных продуктов ограничиваются возможностью общей настройки интерфейса и настройки представлений данных. Примером высоко тиражируемых программных средств могут служить любые продукты, распространяемые «коробочным» способом: текстовые редакторы, электронные таблицы и т.п. Нередко подобные программные продукты объединены в группы и продаются пакетами, например известный пакет Microsoft Office.

Для производителей уникальных программных комплексов, коллектив разработчиков которых обычно сопровождает свой продукт на протяжении всего жизненного цикла, вопросы, связанные с автоматизацией сопровождения, носят узкоспециализированную направленность, механизмы тиражирования в этом случае не рассматриваются.

Для фирм, специализирующихся на производстве слабо тиражируемых систем, проблемы, связанные с процессом тиражирования и с растущими трудозатратами на обслуживание каждой тиражной копии, становятся исключительно актуальными. В последнее время наблюдается тенденция роста доли подобных систем на рынке программного обеспечения, уникальные программные комплексы постепенно вытесняются. Во многом это связанно со стоимостной разницей. Уникальный программный комплекс, со всеми затратами, в том числе и временными, относящимися к созданию, внедрению и сопровождению, содержанию соответствующих специалистов, могут позволить себе либо крупные корпорации, либо структуры, деятельность которых сама по себе уникальна, такие, например, как военно-промышленные или высокотехнологичные производства и научные комплексы.

На волне автоматизации меняются практически все технологии промышленного производства и управления, короче становится жизненный цикл [15, 43, 44] программных продуктов: большинство из них быстро устаревают как морально, так и технологически и оказываются неспособными к модификации при адаптации к технологическим изменениям производства. Потребитель системы в какой-то степени может смириться с тем, что система морально устаревает, до тех пор, пока сохраняется ее адекватность используемым технологиям. Если же система не соответствует существенным производственным процессам, она заменяется новой. За последнее время средняя продолжительность жизненного цикла систем сократилась с 6-8 до 2-5 лет. В данном случае влияет и фактор морального устаревания системы, когда на фоне изменений программно-технических средств система, разработанная с помощью «устаревших» средств, кажется устаревшей, хотя по показателям производительности и реализованным в системе технологиям она полностью адекватна. Основные причины замены системы следующие: несоответствие требуемым показателям производительности или изменениям технологии; моральное устаревание системы; смена руководства или политики организации; удорожание или затруднение процесса сопровождения системы. В связи с сокращением жизненного цикла систем и, следовательно, увеличением затрат на замену и модернизацию программно-технических средств, наблюдается заметное удорожание процесса автоматизации, несмотря на повышение производительности труда программистов.

Слабо тиражируемые системы различаются по областям применения, степени сложности связей, качественным и стоимостным характеристикам, методам их создания и технологиям реализации. Общее для них - наличие механизмов адаптации и сопровождения: системных и пользовательских настроек, возможности внесения изменения в программное обеспечение и в структуру данных, допустимость встраиваемых пользовательских функций и т.п.

Кроме встроенных программных средств, в качестве механизмов адаптации используются специализированные внешние программные инструменты (CASE-средства) [26]. У большинства из них есть существенный недостаток: сложно, а подчас невозможно использовать их на этапе сопровождения системы. Кроме того, стоимость их порой выше стоимости самого программного продукта, а для их использования нужна серьезная подготовка специалистов.

Исследования существующих технологий создания и сопровождения программных систем показывают необходимость развития новых методологий в этой области, направленных на снижение затрат за счет увеличения жизненного цикла и уменьшения трудоемкости адаптации и сопровождения. Интерес к данному вопросу в периодических публикациях [1, 14, 16, 34, 40 - 42, 52, 62, 74] и отсутствие единого подхода к решению проблемы подчеркивает актуальность выбранной темы. В диссертационной работе предлагается метод реализации систем, позволяющий устранить ряд подобных проблем.

В первой главе приводится обзор существующих тиражируемых систем и проводится анализ подходов к реализации механизмов адаптации и сопровождения.

Во второй главе приводится построение математической модели процесса создания слабо тиражируемых систем.

В третьей главе приводится вариант методологии построения слабо тиражируемых систем на основе предложенной математической модели.

Заключение диссертации по теме «Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)», Лукин, Владимир Владимирович

Заключение

1. На основе анализа современных тиражируемых информационных систем выделен специальный класс, обладающий характеристиками, позволяющими системам данного класса выживать и развиваться в условиях конкуренции.

2. Создана математическая модель и определены методы исследования систем данного класса, в результате применения которых получены следующие результаты.

2.1. Определены необходимые свойства предметной области для автоматизации на базе слабо тиражируемых систем.

2.2. Разработаны математические методы оценки возможности применения той или иной технологии разработки слабо тиражируемых систем.

2.3. С помощью данных методов проведен анализ применимости «легких технологий» для создания слабо тиражируемых систем.

2.4. В результате применения данных методов получено соотношение для оценки допустимого тиража и затрат на сопровождение.

3. Предложен метод организации модуля системной поддержки, который позволяет сократить расходы разработчика и потребителя программных продуктов на этапе сопровождения и увеличить жизненный цикл системы.

4. Сформулирована задача оптимального управления процессами жизненного цикла слабо тиражируемой системы и определено направление развития математического аппарата в области постановки и решения прикладных задач в частных случаях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Лукин, Владимир Владимирович, 2004 год

1. Аксенов Е.Г,, Игра в многомерные кубики// PC WEEK №32-33,2002.

2. Ассоциация СиБОСС. Продукты// http://www.cboss.ru/products/products-map.html

3. Бахманн П. и др. Программные системы. Применение. Разработка. Обоснование. - М.: Мир, 1988.

4. Бек К. Экстремальное программирование. - СПб.: Питер, 2002.

5. Бобровски Oracle 7, вычисления клиент/сервер М.: "Лори", 1996.

6. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя: Пер. с англ. - М.: ДМК, 2000.

7. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. -М. : Финансы и статистика, 1998.

8. Вендров A.M. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. -М. : Финансы и статистика, 2002.

9. Гайдукова Н.В., Лукин В.Н. и др. Автоматизированная биохимическая лаборатория. Перспективное развитие. // Лабораторное дело № 9,1989, с. 26-28.

10. Гласе Р., Нуазо Р., Сопровождение программного обеспечения. - М.: Мир, 1983.

11. Горбунов-Посадов М.М. Конфигурация программ. Рецепты безболезненных изменений. 2- изд. испр. и доп. - М.: Малип, 1994.

12. Громов Г.Р. Очерки информационной технологии. - М.: Инфоарт, 1993.

13. Группа компаний Сумма Технологий. Интегрированные системы управления предприятием// http://www.sumtechsvs.com/?cid=5010118

14. Гулиев Я.И.-О., Малых В.Л., Пименов СП., Хаткевич М.И. Концепция поддержки жизненного цикла информационных систем, 2004// http://www.interin.ru/pls/interin/docs/TECHNO/inf ob.htm

15. Емелин И.В., Лукин В.Н., Ельчиян Р.А. О жизненном цикле систем реального времени // «Прикладная информатика», вып 1(10). — М.: Финансы и статистика, 1986.

16. Ефимов Г. Жизненный цикл информационных систем. 2004// http://koi.abn.ru/inf/setevoi/cvcle.shtml

17. Жоголев Е.А.. Введение в технологию программирования (конспект лекций). — М,: «Диалог-МГУ», 1995. - 112 с.

18. Зайцев Л. AllFusion ERwin Data Modeler API - это проще, чем кажется. Компания Интерфейс// http://www.interface.ru/fset.asp7UrWross/ross h.htm

19. Ишмухаметов А.З., Лукин В.В., Организация словаря данных в предметно- ориентированных программных оболочках. // СУБД 1998. №1-2.

20. Йордон Э. Путь камикадзе. Как разработчику программного обеспечения выжить в безнадежном проекте: Пер. с англ. - М.: Издательство «ЛОРИ», 2001.

21. Калянов Г.Н. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение). -М. : Издательство «ЛОРИ», 1996.

22. Калянов Г.Н. CASE-технологии, Консалтинг при автоматизации бизнес-процессов. 2- изд. перераб. и доп. - М,: Горячая линия - Телеком, 2000. - 320 с.

23. Кафедра Прикладной механики и управления. ММФ. МГУ. Задача о максимальном отклонении,абсолютная устойчивость и робастная стабилизация// http://www.math.msu.su/department/priklad/science3 3 2.html

24. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. - М.: Финансы и статистика, 2002.

25. Козлинский А.В. CASE-технология: индустриальная разработка систем обработки информации // Компьютерное обозрение. 1993, №1, с.29-40.

26. Компания «Интерфейс», Strategic Application Modeler// http://www.interface.ru/fset.asp7UrH/ross/ross h.htm

27. Компания BSS. Комплексная система ДБО// http://bss.bssvs.com/s/bsi.dll?Target=Frameset&I=100

28. Компания DiaSoft. Продукция// http://www.diasoft.ru/starget/page.cfm?svsname=Products&&SubSessionID=l

29. Компания IBS. Бизнес-приложения// http://www.ibs.ru/content/rus/rubr36/rubr-360.asp

30. Компания INTEGPROG. Логистическое программное обеспечение// http://www.integprog.ru/direction.php

31. Компания IT. Бизнес приложения// http://www.it.ru/service/business/index.html

32. Компания SUNIT. Super Cell Аналитик// http://www.sunit.ru/p scanalitik.shtml

33. Компания Бизнес-Консоль. Продукты и услуги// http://www.bcons.ru/products/

34. Компания Ключ. Инструментальная платформа Экспресс// http://www.kev.scn.ru/pages/articles/aup.htm

35. Компания Про-Инвест. Инфо-Бухгалтер// http://www.ib.ru/partners/proinvest.html

36. Компания РекСофт. Продукты РекСофт// http://www.reksoft.ru/products/

37. Компания Риал. Система управления складским комплексом// http://rial.ru/si/sklad/po.php7wms

38. Компания СОФТИНТЕГРО. Программные продукты// http://www.softintegro.ru/sftw dev/

39. Корпорация «Парус». Информационные системы управления// http://www.parus.ru/

40. Котов Л. Нормирование жизненного цикла программной продукции. ЮНИТИ, 2002.

41. Краснухин А, Методологии проектирования сложных изделий// Открытые системы №6,2003.

42. Купер Э. Управление изменениями: неужели между качеством и скоростью разработки программного обеспечения всегда должен быть компромисс. 2004// http://www.interface.ru/fset.asp7Url=/ross/ross_h.htm

43. Липаев В.В. Документирование и управление конфигурацией программных средств. -М. : СИНТЕГ, 1998.

44. Липаев В.В. Управление разработкой программных комплексов. М.: Финансы и статистика, 1993.

45. Лукин В.В. Вопросы сопровождения слабо тиражируемых систем. Тезисы докладов Третьей международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-2000), Истра-Москва, 3-7 июля 2000 г. - М., МГИУ, 2000. -с.375-377.

46. Лукин В.В., Лукин В.Н., Чернышов Л.Н.. Вопросы поддержки слабо тиражируемых информационных прикладных систем (СТИПС). // Математическое моделирование, т.11, № 4. М.: РАН, 1999. - с. 3-8.

47. Лукин В.В., Лукин В.Н., Применимость легких методологий проектирования для разработки слабо тиражируемых программных систем. // Труды МГППУ №1,2004.

48. Лукин В.Н., Чернышов Л.Н.. Вопросы поддержки слабо тиражируемых информационных прикладных систем (СТИПС). // 2-я Международная конференция по неравновесным процессам в соплах и струях. Тезисы докладов. Изд-во МАИ, М., 1998, с. 190-193.

49. Майерс Г.. Надежность программного обеспечения. - М.: Мир, 1980.

50. Монахова Е., Важнов А., Бобровский Вал вдохновения, или Заседание продолжается//PCWEEK №37,1998// http://www.pcweek.nl/vearl998/N37/CP1251/Reviews/cham5.htm

51. Неймарк Ю, И., Коган М. М. Теория управления на этапе расширения возможностей и универсализации// http://elibrarv.ru/books/ianus/neimark.htm

52. Неймарк Ю.И. Мера робастной устойчивости и модальности линейных систем //ДАН. 1992. Т.325, № 2. 247-250.

53. Неймарк Ю.И. Мера робастной устойчивости линейных систем //Автоматика и телемеханика. 1993. Х2 1. 107-110.

54. Неймарк Ю.И. Область робастной устойчивости и робастность по нелинейным параметрам //ДАН. 1992. Т.325, № 3. 438-440.

55. Неймарк Ю.И. Робастная интервальная матричная устойчивость //Автоматика и телемеханика. 1994. № 7. 132-137.

56. Неймарк Ю.И. Робастная устойчивость линейных систем //ДАН. 1991. Т. 319. № 3. 578-580.

57. Неймарк Ю.И. Устойчивость линеаризованных систем. Л.: ЛКВВИА, 1949.

58. Никифоров В.О. Адаптивное и робастное управление с компенсацией возмущений / -Петербург, гос. ин-т точ. механики и оптики (Техн. ун-т). - М.: Наука, 2004, пер., 681.5, 32.965.9, 35, 03,2004. - ISBN 5-02-025006-6

59. Орлов А. Технологии разработки программного обеспечения. - СПб.: Питер, 2002.

60. Очередько Концепция управления жизненным циклом// Открытые системы №2, 2002.

61. Петров В.Н.. Информационные системы. СПб: Питер, 2002.

62. Поляк Б.Т. Робастная устойчивость и управление / Поляк Б.Т., Щербаков П.С. - М.: Наука, 2002.

63. Притыкин Д.А.. BPwin 4.0: пришел, увидел, реорганизовал. Компания Интерфейс// http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/ross/ross h.htm

64. Саймон А.Р. Стратегические технологии баз данных: менеджмент на 2000 год: Пер. с англ./Под ред. и с предисл. М.Р.Когаловского. - М.: Финансы и статистика, 1999.

65. Тощев А., BPwin. ERwin. ModelMart// КомпьютерПресс №2, 2001// http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/ross/ross h.htm

66. Фаулер М.. Архитектура корпоративных программных приложений.: пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2004.

67. Фирма «1 С». Программные продукты// http://www. 1 c.ru/

68. Фридман А.Л. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем. — М.: Финансы и статистика, 2000. - 192 с.

69. Хаф Л. Методологии разработки программного обеспечения. КомпьютерПресс, октябрь 2003, с. 168-171.

70. ЦИТ ПРОИНФОТЕХ, Целостность реляционных данных// http://www.proinfotech.ru/compis25.htm

71. Черемных СВ., Семенов И.О., Ручкин B.C. Структурный анализ систем: IDEF- технологии, - М.: Финансы и статистика, 2001. - 208 с.

72. Черняк Л. Порталы и жизненные циклы// Открытые системы №2,2002.

73. Шнейдерман Б. Психология программирования. М.: Радио и связь, 1984.