1
Slezská univerzita v Opavě, FPF Podklady k přednáškám
Studijní obor: IVT Ročník: IV.
Předmět: Projektování IS I
Téma: Metodiky a metody vývoje IS
Vyučující: dr. Dušan Kajzar Školní rok: 2020/2021
Obsah:
1. Základní pojmy...................................................................................................... 1
2. Metodiky, metody, techniky, nástroje ................................................................... 5
3. Životní cyklus IS.................................................................................................... 7
4. Typy životních cyklů IS......................................................................................... 9
5. Obecné principy analýzy a návrhu IS.................................................................. 11
6. Druhy metodik a trendy v jejich rozvoji.............................................................. 13
7. Agilní metodiky vývoje IS................................................................................... 14
8. Projektování IS a řízení projektů IS..................................................................... 16
9. Závěr k tématu ..................................................................................................... 16
1. Základní pojmy
Informační technologie (IT, ICT):
 na výpočetní technice založené prostředky a postupy pro sběr, uchování,
zpracování a přenosy informací,
 složky IT – viz obrázek.
Projektování informačních systémů
Informační technologie – IT (ICT)
Hardware Software Komunikační
technologie
Tvorba (vývoj) informačních systémů
2
Informační systém (IS):
 účelové využití informačních technologií pro zpracování určité třídy úloh
(aplikací),
 složky IS – viz obrázek.
Příklad:
 IT ... PC + OS Windows + MS Excel,
 IS ... Zpracování plánu investic na příští rok.
Pojem aplikace (SW aplikace, úloha):
 funkční subsystém IS řešící danou oblast v podniku,
 uživatelský pohled na informační systém/subsystém,
 např. aplikace pro účetnictví, studijní agendu, ...
Projekt:
 pojem projekt
o množina souvisejících činností,
o společný cíl, strategický plán,
o přidělené zdroje (materiál, lidé, finance, čas),
o řízení (manažer), zadavatel (odběratel),
 výsledek projektu
o materiální – budova, strojní vybavení, ...
o nemateriální – kulturní akce, SW aplikace, ...
 charakteristické znaky projektu
o definovaný začátek a konec,
o projektový tým a jeho proměnlivé složení,
Tvorba (vývoj) IS probíhá formou PROJEKTŮ
Informační systém - IS
Procesy/
Postupy
LidéÚčel
Data /
Informace
IT (ICT)
3
o určitá jedinečnost a neopakovatelnost činností,
o vysoká neurčitost, velká rizika,
o konstatování úspěchu – až při ukončení projektu,
 projektové řízení vs. provozní řízení (viz skriptum 5. ročník).
Projektování IS:
 množina činností s cílem vyvinout IS a zavést jej do používání v praxi,
 tvorba (vývoj) IS – probíhá v rámci projektu (jako projekt),
 řízení je zastřešeno tzv. projektovým managementem.
Vztah mezi řízením projektu a projektováním IS:
Proč proces vývoje IS jako projekt?
 definovaný cíl,
 časová omezenost vývoje (termíny začátku, ukončení),
 určitá „neopakovatelná“ činnost,
 omezené zdroje (lidé, finance, technika, ...),
 ...
 nikoliv permanentní „plichtění“ a „lepení“ něčeho.
Projektové řízení
Specifikace zadání Analýza Návrh Programování Testování
Instalace a konfigurace Zkušební provoz Akceptace zákazníkem
Zákazník Záměr/Cíl Požadavky
Plán činnostíProcesy
Smlouvy
Materiál, nástrojePracovní týmy
Finance
Rizika
4
K historii pojmu „projektování IS“:
 analogie se stavebnictvím
o koncepční + realizační práce,
 stírání hranic mezi koncepcí a realizací
o iterativní charakter činností během vývoje IS,
o používání moderních CASE nástrojů.
Co musíme brát v úvahu při projektování IS?
 různé úhly pohledu na proces vývoje IS
o technický (HW, SW a síťová architektura),
o technologický (provozní technologie = pracovní postupy),
o organizační (organizace práce na pracovištích),
o ekonomický (finance, návratnost investic),
o sociální a psychologické vlivy,
o => při vývoji IS nelze podcenit žádný z těchto aspektů,
 chápání IS jako systému „sociálně-technického“
o nikoliv pouze „systém technický“ - HW, SW, komunikace, data, ...
o sociální (společenské) prvky - účel použití, uživatelé, postupy práce,
organizace práce, ...
 různý význam IS pro podnik
o podpůrný, provozní, strategický.
Standardizované postupy během vývoje IS:
 z předchozího => vývoj IS by měl probíhat podle určitých pravidel,
vhodných a ověřených postupů,
 Proč? Abychom něco významného neopomenuli!
Použijme osvědčené postupy (know –how). Ale jaké?
 standardizované postupy = předem definované, optimalizované, řízené,
 => obsažené v tzv. metodikách a metodách vývoje IS.
5
2. Metodiky, metody, techniky, nástroje
Základní pojmy:
 metodika
o doporučený souhrn etap, přístupů, zásad, postupů,
pravidel, metod, technik, nástrojů, dokumentů, metod řízení, ...
o udělat - co, kdo, kdy, proč ...
 metoda
o zaměřená na určitou etapu (etapy) vývoje IS,
o obvykle spojená s přístupem (strukturovaným, objektovým),
 technika (jak?)
o postupy kroků, jak se dobrat k výsledku,
o např. normalizace datového modelu, prototypování, ...
 nástroj (čím?)
o prostředek k provedení něčeho, k zobrazení výsledku apod.,
o např. modely systému, CASE nástroje.
Poznámka k základním pojmům:
 metoda - z řeckého met-hodos,
hodos (cesta), "za cestou", sledování, stopování, cesta za něčím,
 metodika - je obecně pracovní postup (metoda) nebo nauka o metodě,
 metodologie - je vědní disciplína, která se zabývá metodami, jejich tvorbou a
aplikací.
Pojmy v našem slova smyslu:
 nejednoznačnost pojmů v literatuře (překlad termínu „methodology“),
 vazby mezi metodikou, metodami, technikami a nástroji.
Metodika A metody techniky a
nástroje
Metodika B metody techniky a
nástroje
6
Vznik a rozvoj metodik a metod:
 metodiky a metody jakožto doporučené a osvědčené postupy, pravidla, ...
 zobecněním z praxe, na akademické půdě,
 univerzálnost vs. specifičnost.
Možné zaměření metodik, metod, technik a nástrojů:
 na různé typy vyvíjených IS
o vývoj aplikací v prostředí klient/server,
o vývoj manažerských IS a IS v prostředí datových skladů,
o modelování a optimalizaci podnikových procesů,
o vývoj WWW aplikací,
 na kategorie IS „obecný vs. speciální IS“
o specializované (zákaznické) IS – jednoúčelové nebo odvětvově zaměřené,
o typové (krabicové) IS - výběr, kastomizace (přizpůsobení potřebám
zákazníka).
 na velikost a organizaci práce vývojových týmů, např.
o velké týmy – rigorózní (klasické, ortodoxní) metodiky,
o malé týmy - agilní metodiky.
Konkrétní výběr vhodné metodiky a metod:
 v závislosti na typu a kategorii IS,
 na rozsahu IS (jednoduchá, složitá architektura),
 na významu IS pro podnik (podpůrný, klíčový),
 na velikosti a možnostech vývojového týmu, atd.
Shrnutí - metodika standardizuje proces vývoje IS:
 postup vývoje IS je předem definovaný, optimalizovaný, řízený,
 nikoliv „ad-hoc“ (jak koho napadne).
7
Z pohledu vedoucího vývojového týmu – použití standardizovaného
postupu umožňuje:
 vyšší kvalitu řízení prací na projektech vývoje IS
o vedoucí má představu o celém procesu vývoje,
o plánování, organizování, vedení, výběr a úkolování pracovníků,
kontrola,
 naplánovat co, kdo a kdy bude provádět
o => specializace projektových týmů na jednotlivé etapy vývoje IS,
o => předpoklady pro vyšší produktivitu práce vývojových týmů,
 zajistit značnou nezávislost vyvíjeného IS na konkrétních řešitelích
o dodržování standardů, evidence a dokumentace prací, ...
 definovat kritéria kvality pro každou etapu vývoje IS (základ pro řízení
kvality procesu vývoje),
 stanovit pravidla pro tvorbu kvalitní projektové dokumentace,
 snížení rizik spojených s vývojem IS
o z hlediska zdrojů, rozsahu řešení, času řešení,
 definovat kritéria pro výběr a použití CASE nástrojů.
3. Životní cyklus IS
Životní cyklus IS:
 průchod životními (vývojovými) etapami IS,
 hovoříme o tzv. etapách životního cyklu IS,
 význam slova „cyklus“.
Etapy (fáze) životního cyklu IS:
 poplatné používané metodice vývoje IS,
 metodika = doporučený postup vývoje IS,
 => členění celého procesu na tzv. životní etapy,
 etapy vývoje IS vs. etapy vývoje a používání IS.
. . . .
8
Příklady etap životního cyklu IS:
 obecný příklad etap
 etapy podle MDIS
 členění podle UP – dvojrozměrné schéma
 obsah metodiky => struktura životního cyklu IS + popis etap (fází).
Zpracování obsahu každé etapy:
 cíle (účel) etapy,
 předpoklady pro zahájení etapy,
 činnosti v průběhu etapy,
 dokumentace etapy,
 kritické faktory (rizika) etapy,
 kritéria ukončení etapy.
Otázka podrobnosti obsahu etap v dané metodice:
 vývojář ocení spíše úplnost principů, doporučení, postupů, ...
 co mám dělat od začátku vývoje IS do konce,
 nikoliv nutně detailní popis všech činností,
 ovšem
o metodiky mnohdy končí návrhem IS či implementací,
o v našem kurzu – projdeme cyklus až k „provozu a údržbě IS“.
Cyklické návraty a jejich příčiny:
 (nekvalitně provedené činnosti v některé etapě vývoje IS),
 věcné:
o předmět analýzy je příliš složitý, nutno poznávat postupně,
........
..............
...............
..........
.............
specifikace zadání -> analýza systému -> návrh systému ->
implementace -> testování -> zavedení do provozu -> provoz systému,
IST -> ÚST -> GAN -> DAN -> IMP -> ZAV -> PÚR,
zahájení -> rozpracování -> konstrukce -> zavedení,
specifikace -> analýza -> návrh -> implementace -> testování,
9
o mění se požadavky na IS - subjektivní i objektivní faktory,
 časové:
o realizace IS jako celku – trvala by příliš dlouhou dobu,
 finanční:
o jednorázová investice – příliš velká,
 organizační:
o technologické a organizační změny – nutno provádět postupně.
4. Typy životních cyklů IS
Metodika stanoví:
 rozdělení vývoje IS na etapy a obsah jednotlivých etap,
 povolené návraty k etapám předchozím a podmínky návratů,
 jinými slovy – doporučí základní model živ. cyklu IS,
 model živ. cyklu IS – schéma posloupnosti etap,
 základní vzorové modely – viz další obrázky.
Model „vodopád“ (waterfall):
Postupné programové přírůstky (inkrementy):
Model „prototyp“:
Specifikace
zadání Analýza
a návrh IS Programování
a testování
Provoz
ne
ano
Specifikace
zadání
Analýza
a návrh
Programování
a testování
Zkušební
provoz
OK? Provoz
ok?
Specifikace
zadání
Analýza a
návrh IS
Vytvoření
prototypu IS
Vyhodnocení
prototypu zákazníkem
Doplnění
(vylepšení)
Konečný
produkt
10
Model „výzkumník“:
 srovnejte s předchozím - co znamená rozdíl v praxi?
Model „spirála“:
 tzv. iterativní postup prací, s postupným prohlubováním řešení,
 model aplikovaný v současných moderních metodikách vývoje SW,
 doporučuji seznámit se s významem tohoto modelu a jeho kvadranty
podrobněji (!),
 viz Kadlec V.: Agilní programování. Computer Press, 2004.
ne
ano
Specifikace
zadání
Analýza
a návrh
Programování
a testování
Zkušební
provoz
OK? Provoz
Analýza
rizik
Vývoj,
testování
Plánování
Stanovení
cílů
specifikace
analýza
návrh
implementace
zavádění
11
Model „UP – Unified Process“:
5. Obecné principy analýzy a návrhu IS
Základní prostředky pro boj se složitostí:
 hierarchický rozklad problematiky,
 etapizace a iterace postupu řešení,
 modelování a srovnávání modelů,
 použití grafických vyjadřovacích prostředků.
Základní principy analýzy a návrhu IS:
 princip abstrakce a konkretizace,
o stupně abstrakce (kategorizace, agregace, generalizace),
 princip modelování IS (zobrazení IS),
o model IS jako prostředek k dorozumění:
mezi odborníky vývojového týmu,
mezi vývojáři a zákazníkem,
o model jako nástroj k analýze, optimalizaci a simulaci,
o použití vhodných výrazových prostředků a CASE nástrojů,
 princip rozlišovacích úrovní v zobrazení IS,
o od nejhrubší – znázornění interakce systému s okolím,
o přes – systém jako množina spolupracujících subsystémů,
Zahájení
(inception)
Rozpracování
(elaboration)
Konstrukce
(construction)
Zavedení
(transition)
Požadavky
Analýza
Návrh
Implementace
Testování
12
o až po detaily – potřebné k praktickému řešení,
 princip tří architektur v zobrazení IS.
Princip tří architektur zobrazení systému:
Analyzované oblasti (dimenze) vyvíjeného IS:
 funkční (procesní)
o funkce (volby) v systému – „co systém umí“,
o procesy probíhající v systému (jejich algoritmy),
 datová
o struktura dat systému, návrh struktury databáze,
o datové toky (přenosy dat) mezi procesy a subsystémy,
 řídicí
o řízení systému podle dané provozní technologie,
o stavy systému, příčiny přechodů mezi stavy,
 organizačně technologická
o organizace práce pracovišť s využitím IS,
o zachycení celého procesu zpracování (provozní technologie),
 systémově technická
o HW a SW architektura systému.
1.vrstva – konceptuální ... „Co“
(hranice systému, hlavní subsystémy)
2.vrstva – technologická (logická) ... „Jak“
(HW a SW architektura systému, zpracovatelské
procesy a toky dat, organizace práce, ...)
3.vrstva – implementační (fyzická) ... „Čím“
(konkrétní DB systém, SW moduly, HW, ...)
13
6. Druhy metodik a trendy v jejich rozvoji
Zdroje informací o metodikách a metodách:
 literatura + Internet,
 školení u specializovaných firem,
 konzultanti specializovaných firem – firemní metodiky.
Druhy metodik:
 státem podporované metodiky a mezinárodní metodiky,
 agilní metodiky,
 firemní metodiky,
 další komerční a nekomerční (volně využitelné) metodiky.
Příklady metodik:
 historicky významné
o MDIS (Multidimensional Development of Information System),
o SSADM (The Structured Systems Analysis and Design Method),
o SDM (System Development Methodology),
o Euromethod,
o SE (System Engineering),
o SIV,
 v současnosti používané a známé
o RUP, UP,
o SCRUM.
Poznámka - vyhledejte na internetu:
 informace o současném stavu a využití výše uvedených metodik,
 informace o současných v praxi používaných metodikách.
Trendy, jež se uplatnily v rozvoji a používání metodik:
 používání iterativních postupů
o model „spirála“, prototypování,
 zaměření na objektové metody, techniky a nástroje
14
o obecně – objektový přístup ke tvorbě IS,
 modelování a optimalizace procesů jakožto součást vývoje IS
o nejprve zmapujme a optimalizujme procesy,
o pak na ně nasaďme inf. systémy,
 posun od "hard" k "soft" metodám
o organizační, sociální, psychologická dimenze,
o školení, konzultační služby, servis, ...,
o chápání IS jako systému sociálně technického,
 zaměření na implementaci typového aplikačního SW (TASW),
 použití tzv. agilních metodik.
Druhy přístupů k analýze a návrhu IS:
 strukturovaný,
 objektově orientovaný (objektový),
 hybridní.
7. Agilní metodiky vývoje IS
Principy agilních metodik:
 přírůstkový (iterativní) vývoj IS s velmi krátkými iteracemi,
 intenzivní zpětná vazba,
 důraz na komunikaci mezi zákazníkem a vývojářem,
 přísné automatizované testování SW.
Hlavní myšlenky „Manifestu agilního vývoje SW“:
 nebránit se (mermomocí) změnám v průběhu vývoje IS,
 umožnit změnu SW je mnohem efektivnější, než snažit se jí zabránit,
 během vývoje SW je třeba se učit reagovat na nepředvídané události.
Příčiny vzniku agilních metodik:
 vznik většinou koncem 90. let 20. století,
 klasické přístupy jsou někdy administrativně náročné a nepružné,
 tj. neúměrně vzhledem k rozsahu a typu vyvíjeného IS,
15
 zadání mnohdy není zcela jasné, často se mění.
Nejznámější agilní metodiky:
 ASD (Adaptive Software Development),
 FDD (Feature-Driven Development),
 XP (Extreme Programming), tzv. „Extrémní programování“,
 Lean Development,
 SCRUM,
 Crystal metodiky.
Trade-off „něco za něco“:
 „administrativní lehkost“ agilních metodik,
 mnohdy vysoké riziko pro vývojovou firmu i zákazníka,
 => důraz na (až extrémní) způsoby vykrytí rizik.
Vhodnost agilní metodiky:
 menší týmy, menší projekty,
 před nasazením agilní metodiky je nutno zvážit, jaká je vyspělost (zkušenost)
vývojového týmu (jak striktní vodítko tým potřebuje),
o tj. zda je opravdu vhodné zvolit metodiku agilní,
o či raději nasadit striktnější metodiku,
 pokud nasadit agilní metodiku, pak dobře zvážit kterou, např.
o XP – volnější řízení, vhodné pro organizačně vyspělejší tým,
o SCRUM – pevnější vedení týmu,
o ...
Další informace viz:
 Kadlec V.: Agilní programování,
 Beck K.: Extrémní programování,
 Beck K.: Programování řízené testy,
 Myslín J.: SCRUM. Průvodce agilním vývojem softwaru,
 WWW informační zdroje.
16
Příklady metodik zaměřených na vývoj WWW aplikací:
 metodika Jennifer Fleming,
 WebWAWE Development Process,
 WebWAWE Ongoing Development Process,
 Getting Real (f. 37signals), ...
8. Projektování IS a řízení projektů IS
Projektování IS:
 koncepční a realizační práce na vývoji IS,
 vedoucí vývoje IS (hlavní řešitel).
Řízení projektů (Project Management):
 organizační a ekonomická stránka vývoje IS,
 Project Manager,
 plánování prací, organizování týmů, vedení lidí, kontrolní činnosti, ...
Existence metodik (a CASE nástrojů):
 pro projektování IS (vývoj IS),
 pro řízení projektů (např. SAFE/PM).
9. Závěr k tématu
Seznámili jsme se:
 se základními pojmy
o IS/IT, projektování IS, metodika, metoda, techniky, nástroje,
 s pojmem životní cyklus IS
o a s významem členění životního cyklu IS na etapy,
 s obecnými principy analýzy a návrhu IS,
 se základními (historicky významnými) druhy metodik,
17
 se vztahem mezi projektováním IS a řízením projektu vývoje IS.
Nejdůležitější pro praxi:
 prostudování a pochopení principů analýzy a návrhu IS,
 přizpůsobení metod konkrétním podmínkám použití
o konkrétním charakteristikám navrhovaného IS,
o potřebám a možnostem vývojového týmu,
 aktivní aplikace metodik, metod, technik a nástrojů,
 !! nikoliv „mechanické dodržování pravidel“ bez porozumění jejich účelu.