Проектирование информационных систем

Общие подходы к организации проектирования ИС

В лекции последовательно раскрывается логика канонического проектирования информационных систем на основе ГОСТ 34-й серии. Сначала вводится ключевое отличие этого стандарта — жесткая привязка работ и итоговых документов к стадиям жизненного цикла. Затем подробно разбирается первая и критически важная стадия — обследование объекта автоматизации: его цели, риски при выборе исполнителя, методы сбора данных (интервью, анкетирование, фотография рабочего дня) и типовые ошибки. Далее материал выстраивается вокруг содержания и назначения ключевых документов, создаваемых на разных этапах — от отчета об обследовании и технико-экономического обоснования до технического задания и технического проекта, с акцентом на управление границами проекта и ожиданиями заказчика.

Основные мысли

В результате изучения лекции слушатель будет способен:
1. Объяснить ключевое различие между процессным подходом стандартов ISO и стадийным подходом ГОСТ 34 при создании информационных систем.
2. Перечислить и охарактеризовать восемь стадий жизненного цикла информационной системы согласно ГОСТ 34.
3. Обосновать необходимость проведения предварительного обследования и проанализировать риски, связанные с выбором исполнителя для этой задачи.
4. Классифицировать методы организации обследования по различным основаниям (цели, охват, технология) и выбирать адекватный метод для конкретного проекта.
5. Сравнить методы сбора информации (анкетирование, интервью, фотография рабочего дня, наблюдение), оценивая их объективность и границы применимости.
6. Составить структуру опросной анкеты и шаблона для самофотографии рабочего дня, выделив ключевые блоки информации для фиксации.
7. Сформулировать содержание и назначение отчета об экспресс-обследовании и технико-экономического обоснования проекта, включая раздел "Что не будет реализовано".
8. Провести ранжирование выявленных функций системы по принципу MoSCoW для определения критичных и опциональных требований.
9. Описать структуру и назначение таблиц операций и документов бизнес-процесса как основу для подготовки технического задания.
10. Разграничить содержание и результаты работ на стадиях эскизного, технического и рабочего проектирования в парадигме канонического подхода.
Показывать лекцию целиком
Краткое изложение

Введение в каноническое проектирование и ГОСТ 34

Основополагающим документом для канонического проектирования является ГОСТ 34-й серии. В отличие от международных стандартов (ISO), которые определяют этапы и процессы жизненного цикла, но не привязывают их жестко друг к другу, ГОСТ 34 устанавливает четкую последовательность: в рамках конкретного этапа выполняются конкретные работы, которые завершаются созданием конкретных документов.

В этом заключается главное достоинство стандарта: он не только предписывает, что делать, но и определяет структуру и содержание итоговых документов. Это вынуждает исполнителя выполнить все необходимые действия для их формирования.

Стандарт выделяет следующие стадии жизненного цикла информационной системы (ИС):
1. Исследование и обоснование
2. Разработка концепции
3. Разработка технического задания (ТЗ)
4. Эскизное проектирование
5. Техническое проектирование
6. Рабочее проектирование (включает разработку, автономное тестирование и создание документации)
7. Ввод в действие (включает опытную эксплуатацию и приемочное тестирование)
8. Сопровождение системы

Эта схема является общей канвой проектирования. При использовании ускоренных методологий некоторые этапы (например, эскизное проектирование) могут сознательно исключаться или совмещаться.

Стадия 1: Исследование и обоснование. Предварительное обследование

Конечная цель этой стадии — сформировать задание на создание информационной системы (не путать с техническим заданием). Чтобы определить объем, сроки и стоимость проекта, необходимо провести предварительное обследование деятельности компании.

Выбор исполнителя и связанные риски

Существует два подхода к организации предварительного обследования, и оба несут в себе риски:
Обследование проводит будущий разработчик системы. Риск: исполнитель, заинтересованный в получении крупного контракта, может намеренно "подогнать" результаты обследования под свои продукты и компетенции, навязав заказчику неоптимальное решение.
Обследование проводит независимая организация, которая не будет заниматься разработкой. Риск: в отсутствие ответственности за конечный результат, такая компания может выдать формальный, поверхностный и практически бесполезный отчет, не отражающий реальной специфики бизнеса заказчика.

Избежать этих рисков сложно, так как у заказчика часто нет достаточной экспертизы для объективной оценки. Поэтому важно, чтобы обследование всегда опиралось на методики, а не на "богатый жизненный опыт" приглашенного специалиста.

Виды и методы организации обследования

Обследование делится на предварительное и детальное. Методически они схожи и различаются лишь степенью детализации бизнес-процессов. На предварительном уровне достаточно моделей в нотации IDEF0 на уровне контекстной диаграммы и двух-трех уровней декомпозиции. Детальное обследование потребует более глубокой проработки, включая диаграммы IDEF3 и DFD.

Для начала работы у заказчика необходимо запросить (лучше всего в рамках договора) исходные документы:
• Характеризующие деятельность компании (учетные политики, организационно-штатная структура).
• Регулярный документооборот (отчетные и учетные документы).
• Существующую ИТ-инфраструктуру (технические средства, установленные системы, с которыми предстоит взаимодействовать).
• Сведения об ответственных лицах.

Важно понимать, что эти документы могут быть устаревшими или не отражать реального положения дел. Они служат лишь основой для подготовки вопросов, а не для построения итоговой модели.

Классификация методов организации обследования:
По целям:
o Локальное: автоматизация отдельных задач. Рекомендуется избегать, так как это ведет к "лоскутной автоматизации".
o Системное: комплексная автоматизация. Предпочтительный подход, даже если проект реализуется поэтапно.
По числу исполнителей:
o Индивидуальное: возможно только для ограниченных задач. Один аналитик способен охватить одно-два направления бизнеса за две недели.
o Бригадное: обязательно для крупных проектов. Ключевая задача при этом — координация работы аналитиков через единые правила сбора, систематизации и согласования информации.
По степени охвата объекта:
o Сплошное.
o Выборочное: обследование одного из однотипных подразделений (например, если на трех складах действуют одинаковые правила). Возможность применения определяется на этапе общения с заказчиком.
По технологии проведения:
o Последовательное: информация собирается, фиксируется, а в конце предпринимается попытка ее объединения. Недостаток — велик риск возвратов на дообследование при обнаружении пробелов.
o Параллельное: аналитики периодически сводят данные воедино, что позволяет выявлять и устранять нестыковки в процессе сбора информации, сокращая общее время работ.

Методы сбора информации

Силами заказчика:
o Документальная инвентаризация: изучение регламентов. Метод простой, но часто неэффективный, так как документы не отражают реальной работы.
o Самофотография рабочего дня: сотрудник сам фиксирует свои действия. Эффективен на короткой дистанции (до 2 недель). При длительном использовании (от месяца) у людей вырабатываются штампы, и ценность данных падает до нуля. Требует четкого шаблона для заполнения (операция, результат, затраченное время, используемые документы и ПО).
o Ведение индивидуальных дневников: как правило, бесполезно из-за низкой детализации записей.
Силами разработчика:
o Наблюдение («фотография» со стороны): трудоемкий и редко используемый метод.
o Интервью (и анкетирование как его заочная форма): самый распространенный, но не самый объективный метод. Ключевое требование — тщательная подготовка. Без нее интервьюер будет не в состоянии вести предметный диалог. Общение должно быть согласовано на уровне руководства заказчика, иначе аналитик окажется в положении просителя.

Структура анкеты должна включать следующие блоки вопросов:
1. Общая характеристика деятельности и представление сотрудника о целях автоматизации.
2. Детальное описание исполняемых бизнес-процессов (действия, временные интервалы и затраты).
3. Используемая информация (входные и выходные данные).
4. Техническая база рабочего места.

Проблемы объективности данных, полученных через интервью и анкеты:
• Анкета может не охватывать важные аспекты деятельности просто потому, что аналитик о них еще не знает.
• Высока доля субъективизма респондентов, их представления могут сильно расходиться.
• Сотрудники склонны давать ответы строго по инструкции, а не описывать фактическое положение дел.
• Часто упускаются управленческие бизнес-процессы, из-за чего роль руководителя подразделения на схемах становится не видна.

Результаты предварительного обследования

По итогам формируется отчет об экспресс-обследовании, который включает:
• Перечень бизнес-процессов верхнего уровня.
• Основные требования и приоритеты автоматизации.
Оценку ресурсов с очень высокой погрешностью (200–400%). К таким цифрам следует относиться критически, требуя обоснования на опыте аналогичных проектов.
• Общую идею реализации проекта.

На основе этого отчета создается Технико-экономическое обоснование (ТЭО). Стандарт 1980 года на него устарел, и сейчас используются отраслевые рекомендации. ТЭО сильно зависит от сферы деятельности, но должно отвечать на главные вопросы: Что получит заказчик? Когда? Сколько это будет стоить?

Ключевой раздел ТЭО — «Что не будет реализовано в рамках проекта». Его отсутствие — источник серьезных конфликтов на поздних стадиях, когда заказчик ожидает функционал, который разработчик и не планировал делать. Пример: автоматизация бухгалтерии без блока финансового управления. Доработка системы после сдачи проекта может стоить значительно дороже, чем ее изначальное включение в рамки работ.

Стадия 2: Разработка концепции. Детальное обследование

На этом этапе, используя те же методы, что и на предварительном, но с большей глубиной, выявляются все функции (задачи) и сущности (информационные объекты), связанные с бизнес-процессами.

Все выявленные задачи необходимо ранжировать по степени важности. Для этого используется принцип, схожий с методом MoSCoW:
1. Обязательные (Must have): функции, без которых система не имеет смысла.
2. Опциональные (Should/Could have): желательные и возможные функции, которые реализуются при наличии ресурсов.
3. Отсутствующие (Won't have): то, что точно не будет делаться. Здесь критически важно вовремя остановиться как заказчику, раздувающему требования, так и разработчику, стремящемуся из энтузиазма сделать "систему на все случаи жизни". Реализация функций за рамками требований — это нерациональная трата ресурсов.

Документирование результатов детального обследования

Вся информация из моделей или описаний бизнес-процессов сводится в две таблицы для каждого процесса:
1. Таблица операций бизнес-процесса (фиксирует действия).
2. Таблица документов бизнес-процесса (фиксирует информационные блоки: кто составляет, на основании чего и для какой операции).

Эти таблицы являются основой для следующего шага:
• При каноническом проектировании — для разработки Технического задания (ТЗ) и Технического проекта.
• При типовом проектировании — для процедуры мэппирования (GAP-анализа). Функции из таблиц сопоставляются с функционалом типовой системы, чтобы понять, какие требования закрываются стандартно, а какие потребуют доработок.

Последующие стадии: от технического задания к вводу в действие

Стадия 3. Техническое задание (ТЗ). Документ с четко прописанной в ГОСТ 34 структурой. В нем также фиксируются правила и методика приемо-сдаточных испытаний системы. После разработки ТЗ согласовывается и утверждается обеими сторонами.

Стадия 4. Эскизное проектирование. Необязательная стадия. Пропускается, если система проста или ее реализация не вызывает сомнений (например, при внедрении хорошо знакомого типового отраслевого решения). В случае выполнения создается и утверждается отчет по эскизному проекту.

Стадия 5. Техническое проектирование. Разрабатывается документ «Технический проект системы». В нем детально описываются все обеспечивающие подсистемы будущей ИС: информационное, математическое, программное, техническое и другие виды обеспечения. Структура документа также регламентирована ГОСТ.

Стадия 6. Рабочее проектирование. На этом этапе пути канонического и типового проектирования окончательно расходятся. При каноническом подходе выполняется:
• Непосредственная разработка, создание кода и базы данных.
Автономное тестирование разработчиком.
• Создание рабочей документации согласно стандартам ЕСПД (Единая система программной документации): инструкции пользователю, администратору, системному программисту и т.д.

Стадия 7. Ввод в действие. Включает в себя комплексное тестирование, опытную эксплуатацию и устранение выявленных недостатков, после чего система передается в промышленную эксплуатацию.

Краткие итоги

Представленный материал разворачивает детальную панораму начальных и наиболее ответственных стадий канонического проектирования, фокусируясь на методологии перехода от неопределенного запроса заказчика к строгой системе проектных документов. Центральной нитью повествования является идея о том, что качество будущей информационной системы напрямую зависит от глубины и объективности анализа существующей реальности на этапе обследования. Авторы последовательно развенчивают иллюзию о возможности быстрого и точного планирования без полноценного исследования, показывая, как отсутствие этого этапа или его формальное исполнение с неизбежностью приводит к финансовым потерям и концептуальным конфликтам на финише проекта.

Практическая ценность изложенного заключается в системном сравнении инструментов сбора данных и организации работ. Проведен анализ рисков, присущих каждой модели взаимодействия с исполнителями, что вооружает заказчика пониманием, как именно его интересы могут быть ущемлены, а разработчика — осознанием собственных "слепых зон" при опоре исключительно на интервью. Раскрытие таких методов, как фотография рабочего дня и параллельное обследование, в их прикладном аспекте (с указанием сроков и шаблонов) дает конкретные рычаги для повышения достоверности собираемой информации, позволяя зафиксировать не формальные инструкции, а фактическое положение дел.

Логическим ядром этой методологии выступает сквозной принцип управления содержанием проекта через документирование не только того, что будет сделано, но и того, что сознательно исключается из рамок. Этот подход, реализуемый через ранжирование функций и раздел ТЭО о границах проекта, предстает как главный инструмент предотвращения неконтролируемого разрастания требований и защиты от двусмысленностей. В итоге, процесс проектирования выстраивается как последовательная детализация: от общих целей и верхнеуровневых процессов — к таблицам операций и документов, а от них — к формализованному техническому заданию и техническому проекту, что создает прозрачный и управляемый путь от идеи к ее воплощению в коде.
Ключевым документом для канонического проектирования является ГОСТ 34-й серии. Его главное достоинство и отличие от стандартов ISO — жесткая привязка конкретных работ и итоговых документов к стадиям жизненного цикла информационной системы (ИС). Это делает процесс создания ИС прозрачным и предсказуемым.

Стандарт выделяет восемь основных стадий:
1. Исследование и обоснование (создание концепции проекта).
2. Разработка концепции (детальное обследование и формирование требований).
3. Разработка Технического задания (ТЗ) (основной документ для приемки).
4. Эскизное проектирование (необязательная стадия, проработка ключевых решений).
5. Техническое проектирование (детальное описание всех подсистем будущей ИС).
6. Рабочее проектирование (разработка, тестирование и создание документации).
7. Ввод в действие (опытная эксплуатация и сдача системы).
8. Сопровождение.

Эта схема является общей канвой, которую можно адаптировать, совмещая этапы, например, при использовании методологий ускоренной разработки.

Стадия 1: Предварительное обследование

Цель — сформировать задание на создание ИС и оценить проект. Для этого необходимо провести предварительное обследование компании. Существует два подхода к его организации, каждый из которых несет риски:
Обследует будущий разработчик: риск навязывания заказчику решений, выгодных исполнителю, а не оптимальных для бизнеса.
Обследует независимая компания: риск получения поверхностного, бесполезного отчета, так как исполнитель не отвечает за конечный результат.

Обследование бывает предварительным и детальным. Они различаются глубиной проработки, но используют одни методы. Для начала работ у заказчика запрашивают документы (регламенты, оргструктуру, описания документооборота и ИТ-инфраструктуры), но используют их лишь как основу для подготовки вопросов, а не как описание реальной деятельности.

Методы организации обследования классифицируются:
По целям: системное (комплексная автоматизация, предпочтительный вариант) и локальное (ведет к "лоскутной автоматизации").
По числу исполнителей: бригадное (для крупных проектов, требует координации) и индивидуальное.
По охвату: сплошное или выборочное (когда обследуется одно из нескольких однотипных подразделений).
По технологии: параллельное (данные аналитиков регулярно сводятся для поиска нестыковок) более эффективно, чем последовательное.

Методы сбора данных:
Силами заказчика:
o Самофотография рабочего дня эффективна только на короткой дистанции (до 2 недель), при больших сроках сотрудники начинают давать шаблонные ответы.
Силами разработчика:
o Интервью и анкетирование — самые распространенные, но не самые объективные методы. Их главные недостатки: субъективизм респондентов, склонность давать ответы «по инструкции», а также возможный пропуск аналитиком важных аспектов (особенно управленческих бизнес-процессов, из-за чего роль руководителя может выпасть из моделей).
o Анкета должна включать вопросы о задачах, времени, используемой информации и технической базе. Проводить интервью без подготовки и предварительного изучения документов нельзя.

Результаты предварительного обследования оформляются в виде отчета, который содержит верхнеуровневые процессы, приоритеты и очень приблизительную (погрешность до 400%) оценку ресурсов. На основе отчета создается Технико-экономическое обоснование (ТЭО). Критически важный раздел ТЭО — «Что не будет реализовано в рамках проекта», так как он предотвращает конфликты и доработки на поздних стадиях, когда заказчик ожидает функционал, который не был запланирован.

Стадия 2: Детальное обследование

На этом этапе с большей глубиной выявляются все функции (задачи) и сущности (информационные объекты) бизнес-процессов. Задачи ранжируются по важности, например, по принципу MoSCoW:
1. Обязательные: система не имеет смысла без них.
2. Опциональные: реализуются при наличии ресурсов.
3. Отсутствующие: то, что не будет делаться. Здесь важно вовремя остановить как заказчика, так и разработчиков-энтузиастов, чтобы не расходовать ресурсы на функции за рамками требований.

Результаты детального обследования сводятся в две таблицы для каждого бизнес-процесса: Таблица операций и Таблица документов. Они связывают действия с информационными блоками и служат основой для написания Технического задания при каноническом проектировании, либо для проведения GAP-анализа (мэппирования) при типовом.

Стадии создания документации и разработки

• Техническое задание (ТЗ): документ со строгой структурой по ГОСТ 34. Содержит все требования и методику приемо-сдаточных испытаний. Утверждается заказчиком и разработчиком.
• Эскизный проект: необязательная стадия. Часто пропускается при внедрении типовых или простых систем, где все решения очевидны.
• Технический проект: детальное описание всех подсистем будущей ИС (информационного, программного, математического и др. обеспечения). Именно здесь каноническое и типовое проектирование окончательно расходятся.
• Рабочее проектирование: при каноническом подходе здесь происходит написание кода, автономное тестирование и создание рабочей документации по стандартам ЕСПД (инструкции пользователю, администратору и т.д.).
• Ввод в действие: комплексное тестирование и передача системы в промышленную эксплуатацию.

Выводы

1. ГОСТ 34 отличается от стандартов ISO тем, что жестко закрепляет конкретные работы и выходные документы за каждой стадией жизненного цикла, делая процесс проектирования предсказуемым.
2. Стадия "Исследование и обоснование" является фундаментом проекта, ее цель — сформировать задание на создание системы, а не готовое техническое задание.
3. Предварительное обследование, выполненное потенциальным разработчиком, содержит риск навязывания заказчику выгодных исполнителю, а не оптимальных для бизнеса решений.
4. Обследование силами независимой компании несет риск получения бесполезного, формального отчета, так как исполнитель не отвечает за конечный результат автоматизации.
5. Запрошенные у заказчика регламентирующие документы служат лишь основой для подготовки к обследованию, но никогда не должны восприниматься как описание реального положения дел.
6. Интервью — самый распространенный, но не самый объективный метод сбора данных из-за субъективизма респондентов и их склонности давать ответы "по инструкции".
7. Самофотография рабочего дня дает относительно объективную информацию только при ее проведении в течение короткого и разумного интервала времени (до двух недель).
8. Параллельная технология обследования эффективнее последовательной, так как позволяет выявлять и устранять информационные пробелы и нестыковки непосредственно в ходе работ.
9. Фиксация в ТЭО перечня задач, которые не будут решаться в проекте, является критически важным инструментом управления ожиданиями заказчика и предотвращения конфликтов на поздних этапах.
10. Ранжирование функций по принципу MoSCoW позволяет отделить критически важный для существования системы функционал от опционального, сдерживая неконтролируемое разрастание объема работ.
11. Сведение результатов детального обследования в таблицы операций и документов для каждого бизнес-процесса создает формализованную основу для последующего написания технического задания.
12. Каноническое и типовое проектирование концептуально расходятся на стадии технического проектирования: первое идет по пути разработки уникального техпроекта, второе — через процедуру GAP-анализа соответствия типовой системы требованиям.

Вопросы для самопроверки

1. В чем заключается ключевое отличие стандартов серии ГОСТ 34 от международных стандартов ISO в контексте управления жизненным циклом информационной системы?
2. Какие основные риски возникают, если предварительное обследование выполняет компания, которая впоследствии будет разрабатывать систему?
3. Почему локальное обследование и последующая "лоскутная автоматизация" отдельных задач считаются неэффективным подходом?
4. Какие группы документов необходимо запросить у заказчика до начала активной фазы обследования и в чем их истинное назначение?
5. В чем преимущество параллельной технологии проведения обследования перед последовательной?
6. При каких условиях сбор информации методом "самофотография рабочего дня" дает объективные результаты, а в каких становится бесполезным?
7. Назовите основные причины необъективности данных, получаемых с помощью интервью и анкетирования.
8. Почему в отчете об экспресс-обследовании и ТЭО следует относиться к первым оценкам ресурсов с крайней осторожностью?
9. Какую главную задачу решает раздел технико-экономического обоснования «Что не будет реализовано в рамках проекта»?
10. Для чего используется ранжирование функций по принципу MoSCoW на этапе разработки концепции системы?
11. Какие две ключевые таблицы создаются для каждого бизнес-процесса по итогам детального обследования и для чего они нужны?
12. Какие основные работы выполняются на стадии «Рабочее проектирование» при каноническом подходе?
Вернуться к учебному плану