Эссе на тему: Жизненный цикл информационных систем: стандарты и методологии

Введение

В современном мире информационные системы (ИС) стали неотъемлемой частью деятельности организаций практически во всех сферах экономики и общества. ИС обеспечивают эффективное управление данными, автоматизацию бизнес-процессов, поддержку принятия решений и являются ключевым фактором повышения производительности и конкурентоспособности предприятий. Создание и развитие ИС — сложный и трудоемкий процесс, требующий значительных временных, финансовых и человеческих ресурсов.

Для обеспечения успешной реализации проектов по разработке и внедрению ИС необходимо иметь четкое представление о жизненном цикле информационных систем (ЖЦИС) — последовательности этапов и процессов, через которые проходит система от момента возникновения идеи до ее полного вывода из эксплуатации. ЖЦИС охватывает все стадии существования ИС, включая планирование, анализ требований, проектирование, разработку, тестирование, внедрение, эксплуатацию, сопровождение и утилизацию.

Проблема, известная как «кризис программного обеспечения», возникла в 1960-х годах из-за сложности разработки, внедрения и сопровождения больших и сложных программных систем. Основные аспекты этой проблемы:

Низкое качество ПО: программные продукты часто содержали много ошибок, были ненадежными, нестабильными, не отвечали требованиям пользователей.

Превышение бюджета и сроков: проекты выходили за рамки запланированных ресурсов и времени из-за недооценки сложности, изменения требований, проблем в управлении.

Сложность сопровождения: с ростом размера и сложности систем становилось все труднее вносить изменения и исправлять ошибки без создания новых проблем.

Неэффективность методов разработки: традиционные подходы не справлялись с возросшей сложностью ПО, были нужны новые методологии.

Дефицит квалифицированных кадров: не хватало специалистов, способных разрабатывать сложные системы с требуемым качеством.

Таким образом, кризис ПО был вызван несоответствием между растущей сложностью программных систем и неготовностью индустрии эффективно создавать качественные продукты в установленные сроки и бюджет. Это привело к необходимости разработки новых подходов, методологий и инструментов, позволяющих контролировать полный жизненный цикл ИС.

Управление жизненным циклом ИС — комплексная задача, требующая применения современных стандартов, методологий и инструментов. Следование лучшим практикам и использование проверенных подходов позволяет обеспечить высокое качество, надежность и безопасность ИС, снизить риски и затраты на разработку, ускорить вывод новых функций на рынок. При этом выбор конкретных стандартов и методологий ЖЦИС зависит от специфики проекта, масштаба и критичности системы, требований заказчика, компетенций команды разработки.

В последние годы концепция ЖЦИС активно развивается под влиянием новых технологических трендов, таких как облачные вычисления, большие данные, искусственный интеллект, интернет вещей. Эти технологии открывают новые возможности для создания инновационных ИС, но в то же время ставят новые вызовы перед разработчиками и требуют адаптации существующих подходов к управлению жизненным циклом.

Другим важным фактором эволюции ЖЦИС является повышение требований к безопасности и конфиденциальности данных в условиях растущего числа киберугроз и ужесточения регуляторных норм. Обеспечение защиты информации становится неотъемлемой частью процессов разработки, тестирования и эксплуатации ИС на всех этапах их жизненного цикла.

Наконец, значительное влияние на развитие ЖЦИС оказывают изменения в организации труда и бизнес-моделях, связанные с цифровой трансформацией экономики. Переход к удаленной работе, распространение гибких методологий разработки, возрастающая роль пользовательского опыта и дизайн-мышления — все эти тренды требуют пересмотра традиционных подходов к управлению жизненным циклом ИС.

Данная работа ставит своей целью провести всесторонний анализ ключевых стандартов и методологий жизненного цикла информационных систем (ЖЦИС), широко применяемых в современной практике разработки ИС, с тем чтобы выявить их особенности, преимущества и недостатки, а также определить наиболее подходящие области их применения.

В рамках исследования будут рассмотрены следующие вопросы:

Какие стандарты и методологии ЖЦИС являются наиболее востребованными и эффективными на сегодняшний день?

В чем заключаются их ключевые особенности, сильные и слабые стороны?

Для каких типов проектов и в каких условиях применение той или иной методологии является наиболее целесообразным?

Какие перспективные направления исследований и разработок в сфере ЖЦИС связаны с внедрением новых технологий, обеспечением безопасности и адаптацией к изменениям в бизнес-среде?

Результаты данной работы будут представлять практическую ценность для ИТ-специалистов, руководителей проектов, студентов и всех, кто интересуется вопросами эффективного управления жизненным циклом информационных систем, поскольку позволят сформировать комплексное видение современного состояния и перспектив развития данной области знаний.

Основная часть

Концепция жизненного цикла информационных систем (ЖЦИС) сформировалась в результате многолетней эволюции подходов к разработке и управлению ИТ-системами. Истоки ЖЦИС восходят к началу эры вычислительной техники в 1950-х годах, когда появились первые компьютеры и программное обеспечение [2].

В 1960-70-х годах разработка ИС велась преимущественно хаотично, без четкой структуры и стандартов. Программисты создавали код, документация часто отсутствовала, а процессы тестирования и сопровождения были слабо формализованы. Это приводило к низкому качеству ПО, частым сбоям и сложностям в обслуживании систем [9].

Одной из первых попыток систематизировать процесс разработки ПО стала каскадная модель (Waterfall), предложенная Уинстоном Ройсом в 1970 году. Она предполагала последовательное выполнение этапов анализа требований, проектирования, реализации, тестирования и внедрения, с переходом к следующему этапу только после полного завершения предыдущего. Несмотря на свою простоту и логичность, каскадная модель имела ряд недостатков — сложность внесения изменений на поздних этапах, большую длительность проектов и высокие риски неудачи [4].

В 1980-х годах началось активное развитие альтернативных моделей ЖЦИС, учитывающих итеративный и инкрементный характер разработки ПО. Барри Боэм предложил спиральную модель (Spiral), в которой проект разбивается на несколько итераций, каждая из которых включает анализ рисков, прототипирование, разработку и тестирование. Том Гилб разработал эволюционную модель (Evolutionary Development), основанную на постепенном наращивании функциональности системы с учетом обратной связи от пользователей.

Значительный вклад в развитие ЖЦИС внесла методология RUP (Rational Unified Process), созданная в 1990-х годах компанией Rational Software (ныне часть IBM). RUP сочетает в себе элементы каскадной, спиральной [5] и итеративной моделей, делая акцент на визуальном моделировании, управлении требованиями и архитектурой системы. RUP стала одной из самых популярных методологий разработки ПО в 2000-х годах [2].

Параллельно с развитием коммерческих методологий шла разработка открытых стандартов ЖЦИС. В 1995 году был опубликован международный стандарт ISO/IEC 12207, определяющий процессы жизненного цикла программных средств. Он стал основой для создания многих национальных и отраслевых стандартов, в том числе ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 в России.

В конце 1990-х — начале 2000-х годов получили распространение гибкие (Agile) методологии разработки, ориентированные на быструю поставку работающего ПО, адаптацию к изменениям и тесное взаимодействие с заказчиком. Манифест гибкой разработки ПО (Agile Manifesto), опубликованный в 2001 году, провозгласил приоритет индивидуумов и взаимодействия над процессами и инструментами, работающего ПО над исчерпывающей документацией, сотрудничества с заказчиком над согласованием условий контракта, готовности к изменениям над следованием первоначальному плану [6].
 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Федеральный закон от 27.07.2006 N 149-ФЗ (ред. от 12.12.2023) «Об информации, информационных технологиях и о защите информации». [Электронный ресурс]. – Режим доступа. – URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_61798/Амирханова, Х. А. Жизненный цикл информационных систем / Х. А. Амирханова // Интеллектуальный потенциал общества как драйвер инновационного развития науки : Сборник статей Международной научно-практической конференции в 2 частях, Иркутск, 17 января 2023 года. Том Часть 1. — Уфа: Общество с ограниченной ответственностью «ОМЕГА САЙНС», 2023. — С. 9-10.Безрукова, Н. А. Управление этапами жизненного цикла информационной системы в контексте проектной деятельности / Н. А. Безрукова, М. Э. Михайлова, Т. Н. Цапина // Эпомен: экономические науки. — 2023. — № 3. — С. 67-77.Берг, Д. Б. Управление жизненным циклом информационных систем : учебное пособие для студентов вуза, обучающихся по направлениям подготовки 09.03.01 — Информатика и вычислительная техника, 09.03.03, 09.04.03 — Прикладная информатика, 09.03.04 — Программная инженерия / Д. Б. Берг, О. М. Зверева, А. Ю. Вишнякова ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина. — Екатеринбург : Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, 2022. — 94 с.Ганижева, Н. Ж. Спиральная модель жизненного цикла информационной системы / Н. Ж. Ганижева // Межотраслевые исследования как основа развития научной мысли : Сборник статей Международной научно-практической конференции в 2 частях, Оренбург, 27 декабря 2022 года. Том Часть 1. — Уфа: Общество с ограниченной ответственностью «ОМЕГА САЙНС», 2022. — С. 53-55.Детков, А. А. Жизненный цикл информационных систем: от идеи до внедрения : учебное пособие для студентов вуза, обучающихся по направлению подготовки 38.03.05, 38.04.05 Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2023. — 158 с.Жизненный цикл информационных систем / В. А. Душина, А. С. Коломыцев, Е. Н. Кесова, О. Р. Вердиев // Международный журнал прикладных наук и технологий Integral. — 2021. — № 2-1.Квасов, А. Управление жизненным циклом информационной системы / А. Квасов // БИТ. Бизнес & Информационные технологии. — 2023. — № 4(127). — С. 42-49.Кузьминова, С. М. Основные этапы жизненного цикла информационных систем / С. М. Кузьминова, Е. В. Козлова // Чаяновские чтения - XIX : материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции, Энгельс, 14 апреля 2023 года. — Саратов: Российский университет кооперации, Поволжский кооперативный институт, 2023. — С. 149-151.Матвиенко, А. А. Жизненный цикл информационных систем / А. А. Матвиенко, Н. В. Ходаринова // Минэнерго России Краснодарский ЦНТИ- филиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России, 2022. — С. 99-106.Новикова, Н. В. Жизненный цикл информационной системы базы данных / Н. В. Новикова // Перспективные научные исследования: опыт, проблемы и перспективы развития : Сборник научных статей по материалам X Международной научно-практической конференции, Уфа, 04 апреля 2023 года. Том Часть 1. — Уфа: Общество с ограниченной ответственностью «Научно-издательский центр «Вестник науки», 2023. — С. 187-192.Рубцова, П. А. Управление жизненным циклом информационных систем в современных условиях / П. А. Рубцова, М. А. Черникова // Аллея науки. — 2023. — Т. 2, № 5(80). — С. 481-488.Савченко, Н. С. Жизненный цикл информационных систем / Н. С. Савченко // Студенческий. — 2021. — № 19-1(147). — С. 72-75.Сучков, А. П. Оценка эффективности капитальных и операционных затрат при планировании жизненного цикла информационных систем специального назначения / А. П. Сучков // Системы и средства информатики. — 2022. — Т. 32, № 1. — С. 126-137.Холмогоров, В. В. Выбор стандартов в соответствии с этапами жизненного цикла информационных систем / В. В. Холмогоров, В. В. Баранюк // International Journal of Open Information Technologies. — 2022. — Т. 10, № 3. — С. 39-47.Accelerate State of DevOps 2019» от DORA (DevOps Research and Assessment). [Электронный ресурс]. – Режим доступа. – URL: https://services.google.com/fh/files/misc/state-of-devops-2019.pdf