Жизненный цикл автоматизированной системы

Жизненный цикл автоматизированной системы — это совокупность стадий и этапов, которые проходит автоматизированная система (АС) в процессе своего создания и использования, от возникновения потребности в ней до полного вывода из эксплуатации. Понятие охватывает весь период существования системы, включая проектирование, разработку, внедрение, эксплуатацию, сопровождение и утилизацию. Регламентируется комплексом стандартов, в первую очередь ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания» и серией международных стандартов ISO/IEC 12207 (процессы жизненного цикла программных средств).

Основные стадии жизненного цикла

Согласно ГОСТ 34.601-90, жизненный цикл АС делится на следующие стадии:

1. Формирование требований к АС
2. Разработка концепции АС
3. Техническое задание
4. Эскизный проект
5. Технический проект
6. Рабочая документация
7. Ввод в действие
8. Сопровождение АС

В современных методологиях (например, в стандартах ISO/IEC 15288 и ISO/IEC 12207) стадии могут группироваться иначе, но суть остаётся той же: от идеи до вывода из эксплуатации. Ниже приведено подробное описание каждой стадии в контексте российской практики.

Стадия 1: Формирование требований к АС

На этом этапе заказчик (организация, внедряющая АС) и разработчик (исполнитель) совместно определяют цели, задачи и границы будущей системы. Проводится обследование объекта автоматизации — сбор данных о существующих бизнес-процессах, документообороте, техническом оснащении, штатной структуре. Результатом является документ «Отчёт об обследовании» и предварительный перечень требований к функциям, производительности, надёжности, безопасности и интерфейсам.

Стадия 2: Разработка концепции АС

На основе собранных требований разрабатывается концепция — общее видение того, как система будет решать поставленные задачи. Определяются:

• Архитектура — состав подсистем и связи между ними.
• Платформа — выбор аппаратного и программного обеспечения (серверы, СУБД, операционные системы).
• Способы интеграции с существующими информационными системами.
• Оценка стоимости и сроков разработки.

Концепция утверждается заказчиком и служит основой для технического задания.

Стадия 3: Техническое задание (ТЗ)

ТЗ — ключевой документ, фиксирующий все требования к АС, её функции, характеристики, интерфейсы, порядок испытаний и приёмки. Согласно ГОСТ 34.602-89, ТЗ содержит:

• Назначение и цели создания системы.
• Характеристика объекта автоматизации.
• Требования к системе в целом (структура, режимы работы, надёжность, безопасность, эргономика).
• Требования к функциям (задачам), выполняемым системой.
• Требования к видам обеспечения (информационному, программному, техническому, лингвистическому, организационному, методическому).
• Состав и содержание работ по созданию системы.
• Порядок контроля и приёмки.

ТЗ является юридически значимым документом, на который ссылаются при сдаче-приёмке работ.

Стадия 4: Эскизный проект

На стадии эскизного проекта разрабатываются предварительные проектные решения:

• Структура базы данных (логическая модель).
• Схемы алгоритмов основных функций.
• Макеты пользовательских интерфейсов.
• Предварительная документация — пояснительная записка, ведомость эскизного проекта.

Цель — уточнить и детализировать решения, принятые в концепции, и проверить их реализуемость. Эскизный проект может не выполняться, если система простая или тиражируемая.

Стадия 5: Технический проект

Технический проект — наиболее детализированная стадия, на которой разрабатываются:

• Полная архитектура АС — состав подсистем, модулей, компонентов.
• Схемы данных — физическая модель базы данных, описание форматов входных и выходных данных.
• Спецификации программных модулей — описание алгоритмов, интерфейсов, протоколов обмена.
• Проект технического обеспечения — перечень и характеристики оборудования, схема размещения, требования к электропитанию и климату.
• Проект организационного обеспечения — регламенты работы персонала, должностные инструкции, схемы взаимодействия подразделений.

Технический проект утверждается и служит основой для разработки рабочей документации.

Стадия 6: Рабочая документация

На этой стадии создаётся полный комплект документов, необходимых для монтажа, настройки, эксплуатации и обслуживания АС. Включает:

• Рабочие чертежи — электрические схемы, планы размещения оборудования, кабельные журналы.
• Программная документация — тексты программ, инструкции по установке и настройке, руководства пользователя и администратора.
• Технологические инструкции — по эксплуатации, ремонту, ведению баз данных.
• Формы первичных документов — отчётов, экранных форм, бланков.

Рабочая документация передаётся заказчику для внедрения.

Стадия 7: Ввод в действие

Ввод в действие — комплекс мероприятий по подготовке и запуску АС в промышленную эксплуатацию. Включает:

• Монтаж и пусконаладочные работы — установка оборудования, прокладка сетей, настройка программного обеспечения.
• Опытная эксплуатация — тестирование системы в реальных условиях ограниченным кругом пользователей. Выявляются ошибки, несоответствия ТЗ, уточняются регламенты.
• Приёмочные испытания — проверка соответствия системы требованиям ТЗ. Проводятся комиссией, в которую входят представители заказчика и разработчика. По результатам составляется акт приёмки.
• Передача в промышленную эксплуатацию — подписание акта, обучение персонала, передача документации.

Стадия 8: Сопровождение АС

Сопровождение — самая длительная стадия, охватывающая весь период эксплуатации системы. Включает:

• Техническую поддержку — устранение сбоев, консультации пользователей, обновление справочных данных.
• Модификацию — доработку функционала по мере изменения требований бизнеса или законодательства.
• Адаптацию — перенос на новое оборудование, обновление операционной системы или СУБД.
• Плановое обслуживание — резервное копирование, мониторинг производительности, обновление антивирусных баз.

Сопровождение может осуществляться как силами заказчика, так и внешней организацией (аутсорсинг). Завершается стадия выводом системы из эксплуатации.

Модели жизненного цикла

Существует несколько моделей, описывающих порядок выполнения стадий:

Каскадная модель (Waterfall)

Классическая модель, соответствующая ГОСТ 34.601-90. Стадии выполняются последовательно, одна за другой, без возврата на предыдущие этапы. Требования полностью фиксируются в начале проекта. Применяется для систем с чётко определёнными и стабильными требованиями (например, системы управления технологическими процессами, военные АС).

Итеративная модель

Стадии повторяются циклически, с постепенным наращиванием функциональности. Каждая итерация включает анализ, проектирование, реализацию и тестирование части системы. Позволяет уточнять требования по мере разработки. Пример — спиральная модель (Boehm, 1988), где на каждом витке оцениваются риски.

Гибкая модель (Agile)

Набор методологий (Scrum, Kanban, XP), в которых разработка ведётся короткими итерациями (спринтами) длительностью 1–4 недели. Требования постоянно уточняются и приоритезируются. Гибкие модели активно применяются в разработке программного обеспечения, но менее распространены при создании аппаратно-программных комплексов, где требуется жёсткая регламентация.

Нормативная база в России

Основные документы, регламентирующие жизненный цикл АС в Российской Федерации:

• ГОСТ 34.601-90 — стадии создания АС.
• ГОСТ 34.602-89 — техническое задание на АС.
• ГОСТ 34.603-92 — виды испытаний АС.
• ГОСТ 34.201-89 — виды и комплектность документов на АС.
• ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 — процессы жизненного цикла программных средств (адаптация международного стандарта).
• ГОСТ Р 57193-2016 (ISO/IEC 15288:2008) — системная инженерия, процессы жизненного цикла систем.

Эти стандарты обязательны для применения в государственных и оборонных заказах, а также рекомендуются для коммерческих проектов.

Источники

1. ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».
2. ГОСТ 34.602-89 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы».
3. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 «Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств».
4. ГОСТ Р 57193-2016 (ISO/IEC 15288:2008) «Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла систем».
5. Вендров А.М. «Проектирование программного обеспечения». — М.: Финансы и статистика, 2005.
6. Липаев В.В. «Методы обеспечения качества крупномасштабных программных средств». — М.: СИНТЕГ, 2003.