Scientific journal

Scientific Review. Technical science

ISSN 2500-0799

ПИ №ФС77-57440

На современном этапе развития экономики Российской Федерации отмечается укрупнение коммерческих организаций, рост предприятий крупного бизнеса, автоматизация которых требует разработки сложных корпоративных информационных систем (КИС). КИС – это большие сложные программные системы, состоящие из многих взаимодействующих компонент и обеспечивающие основные (производственные) и вспомогательные бизнес-процессы [1–3]. При разработке такого рода систем возникает целый ряд существенных проблем, связанных с высокой их сложностью [4, 5]. Это, прежде всего, ограниченность ресурсов и часто изменяющиеся требования. У заказчика тоже достаточно много ролей, каждая из которых выдвигает свои требования, смотрит на процесс разработки корпоративных программных систем со своей точки зрения, имеет собственное мнение, приоритеты и ожидания. Остроту этих проблем призваны сгладить методологии разработки программного обеспечения, которые превращают создание програм- много продукта в упорядоченный процесс, с помощью которого можно сделать работу программиста более прогнозируемой и эффективной. Под методологией разработки КИМ будем понимать «Методология – подход к созданию и сопровождению информационных систем в виде жизненного цикла ИС, представляющий его в виде последовательности стадий, каждая из которых разбита на этапы, и выполняемых на них процессов [6].

Целью исследования является обзор современных методологий разработки программного обеспечения, а также определение области их применения в процессе разработки КИС. Предполагается рассмотреть как крупные методологии, предназначенные специально для создания корпоративных систем, так и методологии, которые работают в тех условиях, когда крупные методологии оказываются слишком громоздкими. К числу первых методологий мы отнесем Rational Unified Process (RUP) и Microsoft Solutions Framework (MSF). К числу гибких методологий относится все, что касается гибких (Agile) – методологий: это популярная в настоящее время методология Scrum, eXtreme Programming (XP) и Agile [7].

В исследовании использовались преимущественно теоретические методы: изучение литературы по проблеме исследования, сравнительный анализ методологий, обобщение. В качестве материалов исследования выступили научные статьи и книги, посвященные проблеме построения корпоративных информационных систем.

В результате исследования было выявлено, что MSF и RUP характеризуются достаточно жесткими процессами, большим количеством артефактов, большим количеством документации, которая создается на каждом этапе, а также достаточно сложным командным взаимодействием, в ряде случаев это масштабирование команды команд. «Тяжелые» методологии достаточно хорошо подходят для создания КИС, поскольку они продуцируют большое количество артефактов. Мелкие методологии, гибкие, подходят значительно меньше и только в ряде случаев.

В основе методологии RUP лежат процессы, причем следует отметить такие особенности методологии, такие особенности подхода, как архитектурную центричность, а также основу на Use Cases – сценариях использования, и итеративность.

Существуют фазы разработки – четыре крупных периода (inception, elaboration, construction и transaction, или начало, исследование, конструирование и передача). Внутри каждой из этих фаз может существовать некоторое количество итераций по инкрементальной подготовке, последовательному доведению решений и артефактов до того вида, когда они могут быть приняты, в том числе и заказчиками.

При этом на первом этапе дела есть высокоуровневые требования и общая концепция программного продукта, но еще нет детальных спецификаций. На втором этапе происходит архитектурное проектирование. На третьей стадии – конструирование или разработка, где и происходит кодирование, тестирование и сборка, разработка всей необходимой документации, для того чтобы релиз в начальном варианте мог быть передан заказчику. На четвертой стадии происходит последовательное уточнение, доработка, переработка, сведение и фиксация всей необходимой документации и кода, для того чтобы продукт был полнофункциональным и был готов к передаче заказчику. Так происходит базовый процесс разработки. Поскольку RUP – методология строгая, существуют вполне определенные критерии выхода, как из каждой фазы, так и из каждой итерации. Существуют вполне определенные артефакты и вполне определенные метрики, которые описывают степень их готовности. На первой стадии это основные высокоуровневые требования к системе. На втором этапе – архитектурный проект и, соответственно, диаграммы, которые описывают программный продукт, если на первом этапе это были Use-Сase. На третьем этапе – программное решение в виде кода и документации. И на четвертом этапе – полный релиз, готовый к передаче заказчику [1, 7, 8].

Методология MSF основана на гибкой процессной модели и включает в себя командную разработку. Масштабирование, команды команд – это достаточно важные составляющие MSF. Нужно сказать, что MSF поддерживает полный жизненный цикл разработки, т.е. он включает в себя как MSF (Microsoft Solutions Framework), так и MOF (Microsoft Operations Framework), которые объединяют процессы концептуализации, создания, внедрения, сопровождения, расширения, развития программных продуктов.

Прежде всего, важнейшим фокусом этой методологии является ориентация именно на бизнес, требования заказчика. Поэтому первое, что требуется – это партнерство с клиентом. При этом клиент понимается достаточно широко. Это может быть не обязательно конечный заказчик, но это может быть целый ряд людей, которые называются стейкхолдерами, или людей, которые вносят свой капитал в создание и развитие программного продукта. Одной из ценностей методологии является открытая коммуникация. Суть её состоит в том, что на самом деле представление о продукте, особенно на уровне первоначальной идеи, первоначальной концепции с точки зрения разработчика и с точки зрения заказчика, могут весьма существенно отличаться. При этом на стороне разработчика существует порядка 15 и даже более ролей, каждая из которых на самом деле имеет свое видение и свой взгляд на продукт и на программный проект. Поэтому для того, чтобы разработка продукта, необходимого заказчику, была предсказуема и надежна, нужна открытая коммуникация, нужно постоянное взаимодействие и нужно строить общее видение – vision. Совместное видение – это, таким образом, третий принцип. Четвертый принцип – качество как работа каждого, как ежедневная необходимость создавать некую ценность, т.е. документацию, программный код и т.д., которые будут положены в основу будущего продукта. Еще один важный принцип – быть адаптивным и приспосабливаться к изменениям, за счет чего происходит постоянный мониторинг рисков, общение с заказчиком, и, таким образом, создается ценность, а внедрение делается привычкой. Microsoft основывает свою методологию не просто на разработке продукта и передаче заказчику, но и на внедрении, доводке и сопровождении [9–11].

Сравнительная характеристика строгих методологий разработки корпоративных систем представлена в табл. 1.

Гибкая методология разработки Scrum предназначена для адаптивного управления команды разработчиков и создания продуктов в условиях высоких рисков и неопределенностей. Её особенность заключается, прежде всего, в обеспечении адаптивности, в фокусе на команду, управлении командами не только разработки, но и поддержки. Подход Scrum может быть использован для масштабируемых команд, для управления достаточно большими проектами. В этом случае он называется Scrum of Scrums [12].

Scrum, как и любая методология, включает набор практических приемов, методов, средств, технологий для решения задач проектирования и реализации программного обеспечения в адаптивном формате и при наличии гибкой, самоорганизующейся команды. Методология Scrum, как и любая другая гибкая методология, является во многом достаточно неформальной. Команда постоянно находится во взаимодействии, отслеживает свой производственный процесс в ходе кратких устных совещаний, которые не приводят к созданию большого количества документов. Из всего этого можно сделать вывод, что методология Scrum, как и методологии гибкой разработки в целом, не вполне хорошо предназначены для создания больших корпоративных систем с четкой документацией. Но тем не менее в условиях существенных проектных рисков, в условиях больших неопределенностях, в условиях кризиса, в условиях жесткой экономии по срокам и стоимости эти методологии могут оказаться приемлемыми.

К основным принципам экстремального программирования как подхода к гибкой разработке программных систем относится, прежде всего, обратная связь. Эта обратная связь поступает как от заказчика, так и от системы, она может поступать и от других разработчиков. Здесь критично время. Если обратная связь, если реакция заказчика получена слишком поздно, разработчики не могут провести грамотное ранжирование требований и начинают отставать от графика разработки [13], поэтому обратная связь хороша вовремя. Контакт с заказчиком должен быть непрерывным, поддерживаться постоянно и даже при том, что итерации, т.е. фрагменты времени, которые необходимы для разработки некоего нового дополнения к программной системе, зачастую возникают еженедельно, разработчики должны поддерживать связь с заказчиком практически непрерывно.

Методология ХР подразумевает простоту. Речь идет о том, что программа или ее фрагмент должны быть изначально разработаны настолько просто, включать настолько минимальное количество строк и настолько предельно краткое описание того, что должно быть сделано, в том числе и в комментариях, чтобы можно было с одного взгляда понять, каким образом этот код устроен, даже если какой-то конкретный разработчик в создании его участия и не принимал. Наконец, инкрементное изменение. Это очень важный пункт. Разработка ведется последовательным добавлением новой функциональности.

Agile несет в себе несколько принципов. Это итерации фиксированной длины – короткая и быстрая эволюционная и итерационная разработка ограничивает по времени все, что только возможно. Два уровня планирования, более крупные релизы и более мелкие итерации. Жесткое соблюдение плана итераций, уточнение требований по мере необходимости, частое и раннее тестирование, т.е. тесты до кода или вместе с кодом. Заказчик работает в команде проекта, происходит непрерывное обучение и адаптация. Это очень гибкий и адаптивный подход, подразумевающий достаточно небольшое количество стандартных артефактов и метрик.

Процессы в Agile двухуровневые, итеративные, адаптивные. Под них можно подогнать достаточно большое количество процессов и достаточно широкое количество, широкий спектр процессов определяется этим подходом. Количество итераций заранее неизвестно, поэтому работать, скажем, в концепции fixed price, когда представляется целесообразным или возможным указать некую сумму бюджета, в которую мы совершенно точно уложимся, в рамках Agile зачастую очень сложно.

Процессы в Agile в определенной мере гибкие, настраиваемые и очень сильно зависят от того, какого рода команда ведет разработку, какие приоритеты у этой команды, какие ценности она перед собой ставит. Простые практики и инструменты. Все остальное можно уточнить, улучшить, усовершенствовать посредством рефакторинга, если будет признано, в том числе и заказчиком, что действительно эта функциональность необходима. Эмпирический процесс, а не предопределенный; его во многом формируют и заказчик, и разработчик, команда разработчиков. Эволюционная и инкрементная поставка, частые и быстрые релизы, команда как сложная адаптивная система, в которую входят менторы, наставники, тренеры, консультанты и другие роли, которые способствуют формированию команды, сплочению команды и работе этой команды как единого адаптивного организма. Ограниченные во времени итерации, при этом никаких изменений внутри итераций не может быть. Инкрементная и эволюционная поставка, постоянное взаимодействие с заказчиком – вот такие приоритеты у этой методологии [13, 7].

Сравнительная характеристика гибких методологий разработки корпоративных систем приводится в табл. 2.

В заключение стоит отметить, что залогом успеха любого проекта, в том числе и корпоративного, является не только сплоченность команды, но и строгое следование стандартам и использование специализированных инструментальных средств. Не существует универсальной методологии, которая сможет решить все проблемы любого заказчика раз и навсегда. Выбор методологии существенным образом определяется характером и масштабом проекта, теми задачами, которые ставит заказчик. Строгие, «тяжелые», методологии пригодны для разработки крупных КИС, в то время как гибкие методологии можно использовать для отдельных модулей КИС, при наличии каких-то сложных обстоятельств: кризисные условия, быстрая смена требований и приоритетов заказчиком, высокие риски проекта. Предполагается, что материалы исследования послужат основанием для дальнейшей работы по выбору методологии проектирования и разработки КИС сети магазинов розничной торговли.