Case технология. Тенденции развития современных информационных технологий. Анализ возможностей организации

Источник: CITFORUM

Александра Гнатуш

ЧТО?

Давно канули в Лету те времена, когда один человек вполне мог справляться с реализацией программного проекта, обеспечивающего функциональность крупных предприятий. Постоянный рост сложности и комплексности не только целей проекта, но и инструментария их реализации приводит к тому, что уже трудно обойтись силами отдельных специалистов, а требуется слаженная работа целой команды.

Для того чтобы успешно выполнить проект, объект проектирования должен быть прежде всего правильно и адекватно описан, то есть необходимо построить полноценные и функциональные информационные модели объекта проектирования. До недавнего времени проектирование информационных систем выполнялось главным образом на интуитивном уровне с применением не формализованных методов, которые основывались на практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных проверках качества функционирования подобных систем. Но, естественно, во время разработки и функционирования информационных систем потребности пользователей могут изменяться или уточняться, что еще более усложняет разработку и сопровождение.

В 1970-80-х годах при разработке информационных систем широко применялась структурная методология, предоставляющая в распоряжение разработчиков строгие формализованные методы описания ИС и принимаемых технических решений. Эта методология основывалась на наглядной графической технике, иначе говоря, для описания проекта использовались различного рода схемы и диаграммы. Наглядность и строгость средств структурного анализа позволяла разработчикам и будущим пользователям системы с самого начала неформально участвовать в ее создании, обсуждать и закреплять понимание основных технических решений. Однако широкое применение этой методологии и следование ее рекомендациям при разработке конкретных проектов встречалось достаточно редко, поскольку ее практически невозможно реализовать на должном уровне ручным, неавтоматизированным, способом. Вручную очень трудно разработать и графически представить строгие формальные спецификации системы, проверить их на полноту и непротиворечивость, и тем более изменить. Если все же удается создать строгую систему проектных документов, то ее переработка при появлении серьезных изменений практически неосуществима. Если участники проекта пытались прибегнуть к ручной разработке, то перед ними возникали следующие проблемы:

неадекватная спецификация требований;
неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях;
низкое качество документации, снижающее эксплуатационные качества;
затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования.

Как ни странно, все эти аргументы не всегда доходили до разработчиков. Ведь прекрасно известно, что проектировщики информационных систем в самую последнюю очередь используют компьютерные технологии для повышения качества и производительности своей работы.

Но рано или поздно должны были появиться специализированные программно-технологические средства для разработки проектов, в частности, основанных на информатизации. Ими стали средства, реализующие CASE-технологию создания и сопровождения информационных систем. Термин CASE (Computer-Aided Software Engineering) сегодня понимается достаточно широко.

Первоначальное значение термина, ограниченное вопросами автоматизации разработки программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл, и теперь это понятие охватывает процесс разработки сложных информационных систем в целом. Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения подобных систем, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом и т. д. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки.

Активные исследования в области методологии программирования привели к тому, что программирование приобрело черты системного подхода с разработкой и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описаний системных требований и спецификаций и т. д. Кроме того, появлению CASE-технологии способствовали и такие факторы, как:

подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;
широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;
внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

Таким образом, CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с потребностями пользователей. Большая часть CASE-средств использует методологию структурного (в основном) или ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Согласно западным исследованиям CASE-технология попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий. Впрочем, CASE-средства, как и любой инструмент, нужно уметь применять. Существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся "полочным" ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;
реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;
CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования информационных систем - от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО.

Наиболее трудоемкими этапами разработки информационных систем являются анализ и проектирование, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации. При этом большую роль играют методы визуального представления информации. Это предполагает построение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, использование многообразной цветовой палитры, сквозную проверку синтаксических правил. Графические средства моделирования позволяют разработчикам в наглядном виде изучать существующую информационную систему, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями.

В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров с ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых используются практически всеми ведущими западными компаниями.

Обычно к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими особенностями:

мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;
интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки информационной системы;
использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория). Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный жизненный цикл ПО) содержит следующие компоненты:
репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;
графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели информационной системы;
средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;
средства конфигурационного управления;
средства документирования;
средства тестирования;
средства управления проектом;
средства реинжиниринга.

Все современные CASE-средства можно классифицировать по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы жизненного цикла. Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла информационных систем (toolkit) и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь жизненный цикл информационных систем и связанные общим репозиторием. Помимо этого CASE-средства можно классифицировать по применяемым методологиям и моделям систем и БД; степени интегрированности с СУБД; доступным платформам.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает:

средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));
средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;
средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;
средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;
средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

Вспомогательные типы включают:

средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.);
средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv));
средства тестирования (Quality Works (Segue Software));
средства документирования (SoDA (Rational Software)).

КОГДА?

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;
относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;
широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;
отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;
широкий диапазон предметных областей проектов;
различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Одни полагают, будто реальная выгода от использования некоторых типов CASE-средств может быть получена только после одно- или двухлетнего опыта. Другие считают, что воздействие может реально проявиться в фазе эксплуатации жизненного цикла информационных систем, когда технологические улучшения могут привести к снижению эксплуатационных затрат.
Для успешного внедрения CASE-средств организация должна обладать следующими качествами:

Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию;
Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями;
Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения.

Если организация не обладает хотя бы одним из перечисленных качеств, то внедрение CASE-средств может закончиться неудачей, независимо от степени тщательности следования различным рекомендациям по внедрению.

Для того чтобы принять взвешенное решение относительно инвестиций в CASE-технологию, пользователи вынуждены производить оценку отдельных CASE-средств, опираясь на неполные и противоречивые данные. Эта проблема зачастую усугубляется недостаточным знанием всех возможных "подводных камней" использования CASE-средств. Среди наиболее важных проблем выделяют следующие:

Достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;
внедрение CASE-средств может представлять длительный процесс и не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;
отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, что используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;
CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми разнообразными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;
некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;
негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Но все же грамотное, продуманное и обоснованное использование CASE-технологии способно принести следующие выгоды:

высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;
положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;
приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

КАК?

Итак, вы решились на внедрение CASE-средств. Процесс внедрения состоит из следующих этапов:

определение потребностей в CASE-средствах;
оценка и выбор CASE-средств;
выполнение пилотного проекта;
практическое внедрение CASE-средств.

Определение потребностей в CASE-средствах можно проиллюстрировать следующей диаграммой (см. рис. 1).

Данный этап включает достижение понимания потребностей организации и технологии последующего процесса внедрения CASE-средств. Он должен привести к выделению тех областей деятельности организации, в которых применение CASE-средств может принести реальную пользу. Результатом данного этапа является документ, определяющий стратегию внедрения.

Процесс оценки и выбора CASE-средств можно рассмотреть в виде модели. Этот процесс может преследовать несколько целей и включать:

оценку нескольких CASE-средств и выбор одного или более из них;
оценку одного или более CASE-средств и сохранение результатов для последующего использования;
выбор одного или более CASE-средств с использованием результатов предыдущих оценок.

Ниже приведена диаграмма, описывающая наиболее общую ситуацию оценки и выбора, а также показывает зависимость между ними (см. рис. 2).

Как видно из рисунка, входной информацией для процесса оценки является:

определение пользовательских потребностей;
цели и ограничения проекта;
данные о доступных CASE-средствах;
список критериев, используемых в процессе оценки.

Результаты оценки могут включать результаты предыдущих оценок. При этом не следует забывать, что набор критериев, использовавшихся при предыдущей оценке, должен быть совместимым с текущим набором. Конкретный вариант реализации процесса (оценка и выбор, оценка для будущего выбора или выбор, основанный на предыдущих оценках) определяется перечисленными выше целями.

Элементы процесса включают:

цели, предположения и ограничения, которые могут уточняться в ходе процесса;
потребности пользователей, отражающие количественные и качественные требования пользователей к CASE-средствам;
критерии, определяющие набор параметров, в соответствии с которыми производится оценка и принятие решения о выборе;
формализованные результаты оценок одного или более средств;
рекомендуемое решение (обычно либо решение о выборе, либо дальнейшая оценка).

Процесс оценки и/или выбора следует начинать только тогда, когда лицо, группа или организация полностью определила для себя конкретные потребности и формализовала их в виде количественных и качественных требований в заданной предметной области. Далее термин "пользовательские требования" означает именно такие формализованные требования.

Пользователь должен определить конкретный порядок действий и принятия решений с любыми необходимыми итерациями. Например, процесс можно представить в виде дерева решений с его последовательным обходом и выбором подмножеств кандидатов для более детальной оценки. Описание последовательности действий должно определять поток данных между ними.

Определение списка критериев основано на пользовательских требованиях и включает:

выбор критериев для использования из приведенного далее перечня;
определение дополнительных критериев;
определение области использования каждого критерия (ценка, выбор или оба процесса);
определение одной или более метрик для каждого критерия оценки;
назначение веса каждому критерию при выборе.

Перед полномасштабным внедрением выбранного CASE-средства в организации выполняется пилотный проект. Его цель - экспериментальная проверка правильности решений, принятых на предыдущих этапах, и подготовка к внедрению.

Пилотный проект представляет собой первоначальное реальное использование CASE-средства и обычно подразумевает более широкий масштаб использования CASE-средства по отношению к тому, который был достигнут во время оценки. Пилотный проект должен обладать многими из характеристик реальных проектов, для которых предназначено данное средство. Он преследует следующие цели:

подтвердить достоверность результатов оценки и выбора;
определить, действительно ли CASE-средство годится для использования в данной организации, и если да, то определить наиболее подходящую область его применения;
собрать информацию, необходимую для разработки плана практического внедрения;
приобрести собственный опыт использования CASE-средства.

Пилотный проект позволяет получить важную информацию, необходимую для оценки качества функционирования CASE-средства и его поддержки со стороны поставщика после того, как средство установлено. Его реализацию можно проиллюстрировать следующей схемой (см. рис. 3).

Важной функцией пилотного проекта является принятие решения относительно приобретения или отказа от использования CASE-средства. Провал пилотного проекта позволяет избежать более значительных и дорогостоящих неудач в дальнейшем, поскольку он обычно связан с приобретением относительно небольшого количества лицензий и обучением узкого круга специалистов.
Ну и, наконец, наступает переход к практическому использованию CASE-средств. Он начинается с разработки и последующей реализации плана перехода.

План перехода должен включать следующее:

Информацию относительно целей, критериев оценки, графика и возможных рисков, связанных с реализацией плана.
Информацию относительно приобретения, установки и настройки CASE-средств.
Информацию относительно интеграции каждого средства с существующими средствами, включая как интеграцию CASE-средств друг другом, так и их интеграцию в процессы разработки и эксплуатации ПО, существующие в организации.
Ожидаемые потребности в обучении и ресурсы, используемые в течение и после завершения процесса перехода.
Определение стандартных процедур использования средств.

Реализация плана перехода требует постоянного мониторинга использования CASE-средств, обеспечения текущей поддержки, сопровождения и обновления средств по мере необходимости. Достигнутые результаты должны периодически подвергаться экспертизе в соответствии с графиком, а план перехода - корректироваться при необходимости. Необходимо постоянно уделять внимание удовлетворению потребностей организации и критериям успешного внедрения CASE-средств.

Значимой и неотъемлемой частью реализации плана является также обучение и переобучение. Как правило, все понимают: обучение представляет собой центральное звено, обеспечивающее нормальное использование CASE-средств в организации. Тем не менее существует довольно распространенная ошибка, что начальное обучение необходимо для группы неподготовленных пользователей, а потому все ограничивается минимальным текущим обучением. Участники пилотного проекта, имеющие начальное обучение, могут быть высококвалифицированными энтузиастами новой технологии, стремящимися использовать ее во что бы то ни стало. С другой стороны, разработчикам, которые в дальнейшем примут участие в проекте, может потребоваться более интенсивное и глубокое обучение, а также текущая поддержка в использовании средства.

В дополнение к этому следует отметить, что каждая категория сотрудников (например, администраторы средств, служба поддержки рабочих мест, интеграторы средств, служба сопровождения и разработчики приложений) нуждается в различном обучении.
Обучение не должно замыкаться только на пользователях CASE-средств, обучаться должны и те сотрудники, на деятельность которых так или иначе оказывает влияние использование CASE-средств.

При дальнейшем применении CASE-средств организация должна ориентироваться на обучение как сотрудников, вновь принятых на работу, так и специалистов, выполняющих проекты с использованием данных средств. Именно поэтому обучение должно стать неотъемлемой частью нормативных материалов, касающихся деятельности организации, которые предлагаются новым сотрудникам.

Чтобы определить, насколько эффективно новое CASE-средство повышает продуктивность и/или качество, организация должна опираться на некоторые базовые данные. К сожалению, лишь немногие организации в настоящее время накапливают данные для реализации программы текущей количественной оценки и усовершенствования процессов. Для доказательства эффективности CASE-средств и их возможностей улучшать продуктивность необходимы следующие базовые метрические данные:

использованное время;
время, выделенное персонально для конкретных специалистов;
размер, сложность и качество ПО;
удобство сопровождения.

Еще до начала внедрения CASE-средств метрическая оценка должна начинаться с реальной оценки текущего состояния среды и поддерживать процедуры постоянного накопления данных.

Период, в течение которого выполняется количественная оценка воздействия, оказываемого внедрением CASE-средств, является весьма значимой величиной с точки зрения определения степени успешности перехода. Некоторые организации, успешно внедрившие в конечном счете CASE-средства, столкнулись с кратковременными негативными эффектами в начале процесса. Другие, успешно начав, недооценили долговременные затраты на сопровождение и обучение. Таким образом, чтобы преодолеть любые негативные эффекты на начальном этапе, а также смоделировать будущие долговременные затраты, наиболее приемлемый временной интервал для оценки степени успешности внедрения должен быть достаточно большим. С другой стороны, данный интервал должен соответствовать целям организации и ожидаемым результатам.

В конечном счете, опыт, полученный при внедрении CASE-средств, может отчасти изменить цели организации и ожидания, возлагаемые на CASE-средства. Например, организация может сделать вывод, что средства целесообразно использовать для большего или меньшего круга пользователей и процессов в цикле создания и сопровождения ПО. Такие изменения в ожиданиях зачастую дают положительные результаты, но могут и внести соответствующие коррективы в определение степени успешного внедрения CASE-средств.

Итогом данного этапа является внедрение CASE-средств в повседневную практику организации, при этом больше не требуется какого-либо специального планирования. Кроме того, поддержка CASE-средств включается в план текущей поддержки ПО в данной организации.

CASE - технологии

CASE-системами или CASE-технологиями называют реализованные в виде программных продуктов технологические системы, ориентированные на создание сложных программных систем и поддержку их полного жизненного цикла или его основных этапов. В настоящее время CASE-технологии прочно вошли в практику программной индустрии. При этом они используются не только для производства ПП, но и как мощный инструмент решения исследовательских и проектных задач. Такие задачи включают структурный анализ предметной области, моделирование деловых предложений с целью решения задач оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами - тех видов деятельности, на который в России в ближайшее время ожидается большой спрос.

CASE-технологии являются естественным продолжением эволюции всей отрасли разработки ПО. Традиционно выделяют 6 периодов, качественно отличающихся применяемой техникой и методами разработки ПО.

В качестве инструментальных средств в эти периоды использовались:

ассемблеры, дампы памяти, анализаторы;

компиляторы, интерпретаторы, трассировщики;

символические отладчики, пакеты программ;

систем анализа и управления исходными текстами;

CASE-средства анализа требований, проектирования спецификаций и структуры, редактирования интерфейсов(1-ая генерация CASE-1;

CASE-средства генерации исходных текстов и реализации интегрированного окружения поддержки полного ЖЦ разработки ПО (2-ая генерация CASE-II).

Таким образом, CASE-средства являются результатом естественного эволюционного развития отрасли инструментальных (или технологических) средств. CASE-технологии начали развиваться с целью преодоления ограничений методологии структурного программирования. Эта методология, несмотря на формализацию в составлении программ, характеризуется все же сложностью понимания, большой трудоемкостью и стоимостью использования, трудностью внесения изменений в проектные спецификации. Однако заложенные в ней принципы позволили развивать эту методологию и повысить ее эффективность за счет автоматизации наиболее рутинных этапов. Напомню, что автоматизация рутинных работ возможна только в случае их формализации. Формализация в структурном программировании оказалась наиболее приемлемой для автоматизации.

CASE обладают следующими основными достоинствами:

улучшают качество создаваемого ПО за счет средств автоматического контроля, прежде всего, контроля проекта;

позволяют за короткое время создавать прототип будущей системы, что позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

ускоряют процесс проектирования и разработки;

позволяют разработчику больше времени уделять творческой работе по созданию ПО, освобождая его от рутинной работы;

поддерживают развитие и сопровождение разработки (заметим, что этот аспект не затрагивался ни одной из рассмотренных нами технологий проектирования);

поддерживают технологии повторного использования компонент разработки).

При использовании CASE-технологий изменяются фазы жизненного цикла ПП как показано ниже:

При традиционной технологии: При CASE-технологии:

Анализ Прототипирование

Проектирование Проектирование спецификаций

Контроль проекта

Кодирование Кодогенерация

Тестирование Системное тестирование

Сопровождение Сопровождение

Необходимо отметить, что наиболее просто автоматизируемыми фазами в CASE-технологии оказались контроль проекта и кодогенерация, хотя все другие фазы ЖЦ также поддерживаются CASE-средствами. Кроме изменения содержания фаз, существенно изменилось распределение трудозатрат по фазам, как показано в табл.

Технология	Этапы разработки
Технология		Проектирование	Кодирование	Тестирование
традиционная

В следующей таблице сравниваются цели и содержание этапов при традиционной разработке и с применением CASE-средств.

	Традиционная разработка	CASE-технология
	Основные усилия - на кодирование и тестирование	Основные усилия - на анализ и проектирование
	‘Бумажные’ спецификации	Быстрое итеративное прототипирование
	Ручное кодирование	Автоматическая кодогенерация
	Ручное документирование	Автоматическая генерация документации
	Тестирование кодов	Автоматический Контроль проекта
	Сопровождение кодов	Сопровождение специфи- каций проектирования

Модель ЖЦ ПО определяет порядок выполнения этапов, а также критерии перехода от этапа к этапу.

Традиционная модель ЖЦ ПО строится по каскадному принципу (переход на следующий этап происходит после окончания работ по предыдущему этапу) или по поэтапному принципу с промежуточным контролем (с циклами обратной связи между этапами, что предполагает корректировки в процессе проектирования, но растягивает все этапы на весь период разработки).

CASE-технология базируется на спиральной модели ЖЦ ПП, суть которой в следующем. Делается упор на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Все эти этапы выполняются на каждом витке спирали ЖЦ. Каждый виток спирали соответствует некоторому уровню детализации проекта Каждый следующий виток характеризуется более высокой степенью детализации создаваемого ПО. Каждый виток заканчивается тем, что уточняются цели и характеристики проекта и планируются работы следующего витка спирали. Тем самым реализуется нисходящий принцип проектирования.

Специалистами отмечаются следующие преимущества спиральной модели:

накопление и повторное использование программных средств, моделей и прототипов;

ориентация на развитие и модификацию ПО в процессе проектирования;

анализ риска и издержек в процессе проектирования.

Чем же принципиально CASE-технология отличается от традиционной?

Для ответа на этот вопрос несколько отвлечемся и вспомним, что нас интересует прежде всего, если мы встречаем предмет, который раньше никогда не видели? Смею утверждать, что это будут вопросы ‘Что оно делает?’ и ‘ Из чего оно состоит?’. Ответы на эти вопросы представляют собой функциональный и структурный аспект описания объекта. Исторически так сложилось, что при проектировании новых объектов структурный аспект отражается в виде схем (принципиальные электрические схемы, механические схемы, комбинированные схемы и т.п.). Так вот CASE-технологии иначе еще называют структурным системным анализом, что отражает тот факт, что и функционирование объекта (в рассматриваемом случае разрабатываемого ПО) отражается в различных схемах, таблицах, диаграммах, матрицах, картах и т.п. Можно смело утверждать, что девизом разработчиков CASE-технологий является фраза ‘одна картинка стоит тысячи слов’.

Некоторые из элементов CASE-технологий Вы будете изучать в последующих курсах.

Большинство CASE-технологий основано на парадигме методология/метод/нотация/ средство. Понятия методологии и метода мы с Вами уже давали.

Под нотацией понимаются правила формализованного описания структуры системы, элементов данных и других ее компонентов с помощью схем, диаграмм, формальных и естественных языков . Например, в качестве миниспецификаций некоторые CASE-технологии используют таблицы решений. Правила построения такой таблицы и представляют собой нотацию.

Средства - это инструментарий поддержки методов. Реализуются средства в ПО, которое создает среду разработчика ПО. Эти инструменты поддерживают работу пользователей-разработчиков при создании и редактировании проекта в интерактивном режиме, они выполняют проверки соответствия компонентов и кодируют на некотором языке программирования модули ПО (кодогенерация).

Следует отметить, что используемые в методологии структурного анализа средства весьма разнообразны, Наиболее часто и эффективно используются следующие:

DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных, совместно со словарями данных и спецификациями процессов или миниспецификациями;

ERD (Entity-Relationship Diagrams) - диаграммы ‘сущность -связь’;

STD (State Transition Diagrams) - диаграммы переходов состояний.

Современные структурные методологии анализа и проектирования классифицируются по следующим признакам:

по отношению к школам - Software Engineering (SE) и Information Engineering (IE);

по порядку построения моделей - процедурно-ориентированные, ориентированные на данные и информационно-ориентированные;

по типу целевых систем - для систем реального времени и для информационных систем.

Основная особенность систем реального времени заключается в том, что они контролируют и контролируются внешними событиями: своевременное реагирование на эти события (отклик должен следовать не позднее регламентированного временного интервала) - основная и первоочередная функция таких систем. Другие отличия информационных систем от систем реального времени сведены в таблицу.

Средствами поддержки перечисленных в таблице особенностей и различаются соответствующие структурные методологии.

SE является нисходящим подходом к проектированию функций разрабатываемого ПО. Применяется при разработке как информационных систем, так и систем реального времени. По сравнению с IE появилась раньше и более апробирована.

IE - более новая дисциплина. С одной стороны, она имеет более широкую область применения, поскольку является дисциплиной построения систем вообще, а не только систем ПО. Она включает этапы более высокого уровня (например, стратегическое планирование). С другой стороны, IE используется для проектирования информационных систем, а SE дополнительно еще и систем реального времени.

Во всех структурных методологиях используется одна и та же концепция: данные входят в систему, обрабатываются и выходят из системы (вход -обработка-выход). Отличаются технологии порядком построения модели ПО (как бы по разному решается вопрос: что раньше яйцо или курица?). Традиционный процедурно-ориентированный подход регламентирует первичность проектирования функциональных компонентов по отношению к проектированию структур данных: требования к данным раскрываются через функциональные требования. При подходе, ориентированном на данные, вход и выход являются наиболее важными - структуры данных определяются первыми, а процедурные компоненты являются производными от данных. Информационно-ориентированный подход, как часть IE-дисциплины, отличается от предыдущего подхода тем, что позволяет работать с неиерархическими структурами данных.

CASE-средства можно классифицировать по типам, отражающим функциональную ориентацию в технологическом процессе.

Анализ и проектирование . Средства данной группы применяют для создания спецификаций системы и ее проектирования, они поддерживают методологии SE и IE:

CASE- аналитик (Эйтекс);

POSE (Computer Systems Advisers);

Design/IDEF (Meta Software);

BPWin (Logic Works);

SELECT (Select Software Tools);

CASE/4/0 (micro TOOl GmbH)

и ряд других средств.

Проектирование баз данных и файлов . Средства данной группы обеспечивают логическое моделирование данных, автоматическое моделей данных в третью нормальную форму, автоматическую генерацию схем БД и описаний форматов файлов на уровне программного кода. К таким средствам относятся:

ERWin (Logic Works);

S-Designor (SPD);

Designtr/2000 (Oracle);

Sillverrun (Computer Systems Advisers)/

Программирование . Средства поддерживабют этапы программирования и тестирования, а также автоматическую кодогенерацию из спецификаций, получая полностью документированную выполняемую программу:

COBOL 2/Workbench (Mikro Focus);

NETRON/CAP (Netron);
APS (Sage Softwfre).

Эти средства включают генераторы кодов, анализаторы кодов, генераторы тестов, анализаторы покрытия тестами, отладчики и средства интегрирования с результатами выполнения предыдущих этапов (диаграммеры для анализа спецификаций, средства поддержки работы с депозитарием (хранилище описаний данных, потоков и т.п.)).

Сопровождение и реинжениринг . Сюда относят документаторы, анализаторы программ, средства реструктурирования:

Adpac CASE Tools (Adpac);

Scan/COBOL и SuperStructure (Computer Data Systems):

Inshtctor/Recoder (language Tecnologe).

Средства позволяют осуществлять поддержку всей системноц документации, включая коды, спецификации, наборы тестов, контролировать покрытие тестами для оценки полноты тестируемости, управлять функционированием смистемы.Особый интерес представляют средства обеспечения мобильности (в CASE они получили название: средства миграции), обеспечивающие перенос существующей системы в новое операционное или аппаратурное окружение.

На сегодняшний день - самый важный механизм развития каждого человека. В связи с этим главной задачей выступает обеспечение условий для формирования у учащихся их индивидуальности.

Поиск принципиально новых путей трудоемок, от преподавателя он требует как затрат времени, так и творчества. Однако достигнутый учащимся уровень развития - главная награда для педагога. Это может быть прививание интереса к определенному предмету, адекватная оценка учащимися предела своих возможностей, уменьшение психологического напряжения, испытываемого на занятиях, повышение качества предоставляемых знаний, установление особых доверительных взаимоотношений ученика и учителя. Все вышеперечисленное достигается посредством кейс-технологии.

Кейс-технология в образовании: общая характеристика

В основе названия рассматриваемого метода лежит латинский термин «казус». Он переводится как необычный, запутанный случай. По другой версии, это название образовано от английского case - портфель, чемоданчик. Кейс-технология в образовании - это ряд определенных учебных ситуаций, которые специально разработаны на базе фактического материала для дальнейшего их разбора в рамках учебных занятий. В процессе рассмотрения этих ситуаций учащиеся осваивают командную работу, учатся анализировать, принимать оперативные

Главной особенностью метода выступает процесс изучения прецедентов, другими словами, практических ситуаций, имевших место в прошлом.

Существующие обозначения рассматриваемой технологии

Так, в зарубежных публикациях встречаются следующие названия метода:

деловых историй;
изучения ситуации;
метод кейсов.

Наши издания называют рассматриваемый метод следующим образом:

АКС (анализа конкретных ситуаций);
кейс-метод;
деловых ситуаций;
ситуационные задачи (впервые понятие ввели американские исследователи Й. Уилсон, Дж. Эткинсон в 2001 г.).

Кейс-технология в образовании: что это такое?

Его суть заключается в организации процесса обучения посредством применения описаний конкретных ситуаций. Кейс-технология в образовании предполагает осмысление учащимися реальной жизненной ситуации, описание которой и отражает конкретную практическую проблему, и актуализирует соответствующий комплекс знаний, необходимых для усвоения в ходе разрешения проблемы. Сама же проблема однозначных решений не имеет. В кейсе действия или представляются в описании, которые впоследствии необходимо осмыслить (эффективность, последствия), или они предлагаются как способ разрешения проблем. Однако при любом исходе выработка модели конкретного практического действия всегда представляется в качестве эффективного средства образования учащихся.

Кейс-технология в образовании - инструмент, который позволяет применить имеющиеся теоретические знания для решения практических задач. Данный метод дает возможность развить у студентов самостоятельность мышления, умение выслушать, а в дальнейшем учесть альтернативную точку зрения и аргументированно озвучить свою. Посредством кейс-технологии учащиеся имеют возможность как проявить, так и усовершенствовать свои оценочные, аналитические навыки, а также научиться командной работе и поиску рациональных решений существующих проблем.

Что дает такой метод?

Как в образовании вызывает преимущественно положительные эмоции со стороны учащихся, обеспечивая им возможность освоения теоретических знаний и овладения практическими навыками. Он оказывает влияние на профессионализацию обучающихся, способствуя их взрослению, формированию интереса, позитивной мотивации к учебе. В то же время кейс-технология в образовании (определение было представлено ранее) выступает и в качестве образа мышления преподавателя. Можно сказать, это его специфическая парадигма, которая позволяет думать, действовать по-иному, обновлять свой имеющийся творческий потенциал.

Требования, которым должен удовлетворять хороший кейс

Кейс-технология в образовании - пример, заимствованный из реального бизнеса, представляет собой информационный процесс, дающий возможность осмыслить сложившуюся ситуацию. Принято считать, что кейс обязан удовлетворять ряду требований:

соответствовать четко сформулированной цели создания;
иллюстрировать ряд аспектов именно экономической жизни;
быть актуальным;
способствовать развитию аналитического мышления;
иметь разные вариации решения;
располагать соответствующим уровнем трудности;
не устаревать быстрыми темпами;
отображать типичные ситуации;
приводить к дискуссии.

Суть обучения посредством рассматриваемого метода заключается в предложении каждым студентом своих вариантов на основании имеющегося у него багажа знаний и практического опыта, интуиции. К примеру, кто-то посчитает изменение семейного положения руководителя компании незначительной деталью, другой же, руководствуясь своим опытом, посчитает данный факт определяющим.

Отличительные признаки рассматриваемого метода

Известно, что их шесть:

Коллективная выработка рациональных решений.
Наличие единой цели.
Присутствие управляемого эмоционального напряжения учащихся.
Наличие модели именно социально-экономической системы, чье состояние рассматривается в определенный дискретный временной период.
Многовариантность решений (единое решение принципиально отсутствует).
Присутствие системы коллективного оценивания деятельности.

Технологические особенности рассматриваемого метода

Их также шесть:

Кейс-технология в сфере высшего образования - это специфическая разновидность исследовательской технологии (аналитической).
Рассматриваемый метод выступает в качестве технологии коллективного обучения, ее важнейшими составляющими является групповая работа и взаимный информационный обмен.
Его можно рассматривать в виде синергетической технологии, чьей сутью выступает подготовка процедур погружения всей группы в конкретную ситуацию, формирование эффектов приумножения знания, обмена открытиями, инсайтного озарения и проч.
Кейс-технология в образовании (английский вариант названия метода упоминался ранее) интегрирует ряд в том числе процедуры группового, коллективного, индивидуального развития и формирования всесторонних личностных качеств студентов.
Он выступает в качестве специфической разновидности проектной технологии. В отличие от простой ее формы, в рамках рассматриваемого метода происходит формирование проблемы вместе с путями ее решения на базе кейса, выступающего одновременно и техзаданием, и информационным источником в целях осознания альтернативных вариантов наиболее эффективных действий.
Данный метод концентрирует весомые достижения такой технологии, как «создание успеха». Он предусматривает деятельность, ориентированную на активизацию студентов, подчеркивание их достижений, стимулирование успеха обучающихся. Непосредственно достижение успеха - одна из главенствующих сил метода, а также формирование устойчивой положительной мотивации, наращивание познавательной активности.

Рассматриваемая технология в рамках начальной школы

Кейс-технология в например) - это обобщенное название обучающих технологий, которые представляют собой методы по анализу ситуаций. Она предполагает существенную индивидуализацию всего учебного процесса на базе активной позиции со стороны учащихся в рамках обучения.

Так, принцип технологии заключается в составлении индивидуального плана в самом начале обучения, предоставлении каждому обучающемуся кейса, который содержит пакет правил, учебных карт, рекомендаций по ознакомлению с учебным материалом, а также контрольные вопросы, тесты для самопроверки, творческие, практические задания. В ходе изучения материала обучающийся может запросить консультацию учителя.

Разрабатываются так называемые квесты (игровая форма задания) в целях максимальной интеграции интернета в разные учебные предметы. Они охватывают отдельно взятую проблему, тему, учебный предмет. Результат их работы - подготовка учащимися начальных классов презентаций.

Задания для квестов

Они могут быть в виде:

пересказа - демонстрации осознания изученной темы на базе представления материалов, собранных из разного рода источников, в другой форме: рассказа, презентации, плаката;
планирования, проектирования - разработки проекта либо плана на базе заданных условий;
творческого задания - творческой работы конкретного жанра: видеоролика, стихотворения;
оценки - обоснования конкретной точки зрения;
разных исследований - изучения разного рода явлений, фактов, открытий на базе уникальных онлайн-источников.

Освоение речевого этикета детьми посредством рассматриваемого метода

Стоит напомнить, что речевой этикет - это ряд правил речевого поведения, которые определяются взаимоотношениями говорящих, исходя из обстановки общения. Он включает в себя: обращение, приветствие, знакомство, привлечение внимания, просьбу, приглашение, отказ, согласие, жалобу, извинение, сочувствие, поздравление, неодобрение, благодарность, прощение, прочее.

Формирование его навыков выступает неотъемлемой частью общей работы в отношении развития детской речи. Главное направление деятельности - обогащение речи словами, конструкциями, которые необходимы в повседневном общении. Внедрение в речь дошкольников ряда этикетных слов и обогащает активный словарь, и воспитывает внимательность в употреблении данных форм, выражений, помогает подбирать уместные языковые средства в конкретной ситуации.

Кейс-технологии в дошкольном образовании позволяют сформировать все 3 главных компонента речевого этикета:

Овладение различными вариантами формул.
Более подробное их «развертывание».
Сопровождение формул доброжелательной интонацией, приветливой мимикой.

Кейс-ситуация - кейс, в рамках которого описана конкретная ситуация, сформулирована проблема, предложено найти путь ее решения. Дошкольники после ознакомления с проблемой самостоятельно проводят анализ ситуации, затем диагностируют проблему, озвучивают идеи, решения в ходе общения со сверстниками.

Методы кейс-технологии

Их шесть:

метод инцидентов (самостоятельный поиск информации, ее сбор, систематизация, анализ);
игровое проектирование (процесс создания либо совершенствования проектов: исследовательских, поисковых, творческих, аналитических, прогностических);
метод разбора деловой корреспонденции (работа с документами, бумагами, которые относятся к конкретной организации, проблеме, ситуации);
ситуационно-ролевая игра (создание в виде инсценировки правдивой исторической, правовой, социально-психологической ситуации с последующей оценкой поступков, поведения участников);
кейс-стади (групповой анализ представленной ситуации, разработка разных вариантов проблем, поиск их практического решения, оценка предложенных алгоритмов, выбор лучших);
метод дискуссии (обмен мнениями в соответствии с правилами).

МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТАМБОВСКИЙ ФИЛИАЛ

федерального государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Московский государственный университет культуры и искусств»

Кафедра прикладной информатики

Алексей Сергеевич Боярский

CASE-технологии

Постоянный рост сложности и комплексности не только целей проекта, но и инструментария их реализации приводят к тому, что уже трудно обойтись силами отдельных специалистов, а требуется слаженная работа целой команды.

· неадекватная спецификация требований;

· неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях;

· низкое качество документации, снижающее эксплуатационные качества;

· затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования.

Но появились специализированные программно-технологические средства для разработки проектов, в частности, основанных на информатизации. Ими стали средства, реализующие CASE-технологию создания и сопровождения информационных систем. Термин CASE (Computer-Aided Software Engineering) сегодня понимается достаточно широко.

· подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;

· широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;

· внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

· CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

· реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

· CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

· мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;

· интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки информационной системы;

· использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория). Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный жизненный цикл ПО) содержит следующие компоненты:

· репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;

· графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели информационной системы;

· средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;

· средства конфигурационного управления;

· средства документирования;

· средства тестирования;

· средства управления проектом;

· средства реинжиниринга.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает:

· средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));

· средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;

· средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;

· средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;

· средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

Вспомогательные типы включают:

· средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.);

· средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv));

· средства тестирования (Quality Works (Segue Software));

· средства документирования (SoDA (Rational Software)).

· широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;

· относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;

· широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;

· отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;

· широкий диапазон предметных областей проектов;

· различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

· Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию;

· Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями;

· Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения.

Достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;

Внедрение CASE-средств может представлять длительный процесс и не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;

Отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, что используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;

CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми разнообразными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;

Некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;

Негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

· высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

· положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

· приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

· определение потребностей в CASE-средствах;

· оценка и выбор CASE-средств;

· выполнение пилотного проекта;

· практическое внедрение CASE-средств.

Определение потребностей в CASE-средствах можно проиллюстрировать следующей диаграммой (рис. 1).

Рисунок 1 – Схема определения потребностей в CASE-средствах

· оценку нескольких CASE-средств и выбор одного или более из них;

· оценку одного или более CASE-средств и сохранение результатов для последующего использования;

· выбор одного или более CASE-средств с использованием результатов предыдущих оценок.

Ниже приведена диаграмма, описывающая наиболее общую ситуацию оценки и выбора, а также показывает зависимость между ними (рис. 2).

Рисунок 2 – Схема оценки и выбора CASE-средств

Как видно из рисунка, входной информацией для процесса оценки является:

· определение пользовательских потребностей;

· цели и ограничения проекта;

· данные о доступных CASE-средствах;

· список критериев, используемых в процессе оценки.

Элементы процесса включают:

· цели, предположения и ограничения, которые могут уточняться в ходе процесса;

· потребности пользователей, отражающие количественные и качественные требования пользователей к CASE-средствам;

· критерии, определяющие набор параметров, в соответствии с которыми производится оценка и принятие решения о выборе;

· формализованные результаты оценок одного или более средств;

Определение списка критериев основано на пользовательских требованиях и включает:

· выбор критериев для использования из приведенного далее перечня;

· определение дополнительных критериев;

· определение области использования каждого критерия (оценка, выбор или оба процесса);

· определение одной или более метрик для каждого критерия оценки;

· назначение веса каждому критерию при выборе.

1. подтвердить достоверность результатов оценки и выбора;

2. определить, действительно ли CASE-средство годится для использования в данной организации, и если да, то определить наиболее подходящую область его применения;

3. собрать информацию, необходимую для разработки плана практического внедрения;

4. приобрести собственный опыт использования CASE-средства.

Рисунок 3 – Схема реализации пилотного проекта

И, наконец, наступает переход к практическому использованию CASE-средств. Он начинается с разработки и последующей реализации плана перехода.

План перехода должен включать следующее:

· Информацию относительно целей, критериев оценки, графика и возможных рисков, связанных с реализацией плана.

· Информацию относительно приобретения, установки и настройки CASE-средств.

· Информацию относительно интеграции каждого средства с существующими средствами, включая как интеграцию CASE-средств друг другом, так и их интеграцию в процессы разработки и эксплуатации ПО, существующие в организации.

· Ожидаемые потребности в обучении и ресурсы, используемые в течение и после завершения процесса перехода.

· Определение стандартных процедур использования средств.

В дополнение к этому следует отметить, что каждая категория сотрудников (например, администраторы средств, служба поддержки рабочих мест, интеграторы средств, служба сопровождения и разработчики приложений) нуждается в различном обучении. Обучение не должно замыкаться только на пользователях CASE-средств, обучаться должны и те сотрудники, на деятельность которых так или иначе оказывает влияние использование CASE-средств.

· использованное время;

· время, выделенное персонально для конкретных специалистов;

· размер, сложность и качество ПО;

· удобство сопровождения.

Опыт, полученный при внедрении CASE-средств, может отчасти изменить цели организации и ожидания, возлагаемые на CASE-средства. Например, организация может сделать вывод, что средства целесообразно использовать для большего или меньшего круга пользователей и процессов в цикле создания и сопровождения ПО. Такие изменения в ожиданиях зачастую дают положительные результаты, но могут и внести соответствующие коррективы в определение степени успешного внедрения CASE-средств.

1. Вендров А.М. Один из подходов к выбору средств проектирования баз данных и приложений. - "СУБД", 2006, № 3.

2. Зиндер Е.З. Бизнес-реинжиниринг и технологии системного проектирования. Учебное пособие. - М., Центр Информационных Технологий, 2007.

3. Калянов Г.Н. CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение). - М., "Лори", 2004.

4. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. М., "МетаТехнология", 2003.

5. Создание информационной системы предприятия. "Computer Direct", 2007, № 2.

6. Горин С.В., Тандоев А.Ю. Применение CASE-средства для информационного моделирования в системах обработки данных. – СПб, 2005, № 3.

7. Горин С.В., Тандоев А.Ю. CASE-средства для разработки структуры базы данных. - СПб, 2006, № 1.

Расшифровка аббревиатуры CASE: Computer Aided Software Engineering, что можно перевести на русский, примерно, как разработка программного обеспечения с помощью компьютера .

В соответствии с ГОСТ 19781-90 Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для их эксплуатации.

Очевидно, что программное обеспечение бывает разное. В частности, оно может быть прикладным и системным.

Когда речь идет о ПО, то его можно подразделить на простое и сложное. Чтобы не спорить о терминах, договоримся о следующем: простым будем называть ПО, которое задумывается, разрабатывается, сопровождается и используется одним и тем же человеком. Ну, а сложное программное обеспечение разрабатывается коллективом разработчиков. В литературе сейчас уже практически общепризнано, что применение CASE-средств оправдано (целесообразно) именно при разработке сложного ПО, когда в одной и той же работе задействованы несколько человек, и когда ставится задача повысить производительность труда, улучшить качество программных продуктов, поддержать унифицированный и согласованный стиль работы и т. д., и т. п.

Для того чтобы упростить процесс разработки программного обеспечения информационных систем, в 70-х и 80-х годах была создана и достаточно широко применялась структурная методология , предоставляющая в распоряжение разработчиков строгие формализованные методы описания ИС и принимаемых технических решений. Методология эта основана на наглядной графической технике: для описания различного рода моделей ИС используются схемы и диаграммы. Наглядность и строгость средств структурного анализа позволяла разработчикам и будущим пользователям системы с самого начала неформально участвовать в ее создании, обсуждать и закреплять понимание основных технических решений.

Однако широкое применение этой методологии и следование ее рекомендациям при разработке конкретных информационных систем встречалось достаточно редко, поскольку при неавтоматизированной (ручной) разработке это практически невозможно. Действительно, вручную очень трудно разработать и графически представить строгие формальные спецификации системы, проверить их на полноту и непротиворечивость, и тем более изменить. Если все же удается создать строгую систему проектных документов, то ее переработка при появлении серьезных изменений практически неосуществима. Ручная разработка обычно порождала следующие проблемы:

Ø неадекватная спецификация требований;

Ø неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях;

Ø низкое качество документации, снижающее эксплуатационные качества;

Ø затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования.

Еще одна проблема разработки заключалась в следующем: разработчики информационных систем исторически всегда стояли последними в ряду тех, кто использовал компьютерные технологии для повышения качества, надежности и производительности в своей собственной работе (феномен "сапожника без сапог").

Перечисленные факторы способствовали появлению программно-технологических средств специального класса - CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения ИС.

Термин CASE используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначально значение термина CASE было ограничено вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), но в настоящее время оно приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных информационных систем в целом.

Теперь под термином CASE-средствапонимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки ИС.

Появлению CASE-технологии и CASE-средств предшествовали исследования в области методологии программирования. Программирование обрело черты системного подхода с разработкой и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описаний системных требований и спецификаций и т.д. Кроме того, появлению CASE-технологии способствовали и такие факторы, как:

Ø подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;

Ø широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;

Ø внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

CASE-системы появились во второй половине 80-х годов на рынке и стали быстро завоевывать популярность. Основные положения этих методологии можно сформулировать следующим образом:

1. Основополагающей концепцией является построение логической (не физической) модели системы при помощи графических методов, которые дали бы возможность пользователям, аналитикам и проектировщикам получить ясную и общую картину системы, уяснить, как сочетаются между собой компоненты системы и как будут удовлетворены потребности пользователя.

2. Эта методология предполагает построение системы сверху вниз за счет последовательной детализации: вначале получают диаграмму потоков данных всей системы, далее разрабатывают детализированные диаграммы потоков данных, затем определяют детали структур данных и логики процессов, вслед за этим переходят к проектированию модульной структуры и т.д.

3. Анализ производится сверху вниз, проектирование производится сверху вниз, разработка производится сверху вниз и тестирование производится сверху вниз.

4. Хорошая разработка включает итерацию, то есть следует быть готовыми уточнить логическую модель и физический проект с учетом информации, получаемой при использовании первой версии модели или проекта.

В современных CASE-пакетах используются практически все известные методологии проектирования (свыше 90 методов, при этом наибольшее распространение получили методологии SADT, структурного системного анализа, структурного системного анализа Гейна-Сарсона, структурного проектирования Йордана, методологии моделирования данных, структурного анализа Де Марко). Существуют CASE-пакеты, не поддерживающие ни одной методологии (строго ориентированные средства управления проектом), а также средства, независимые от методологий (способные к адаптации к любым методам).