Программное обеспечение и его разработка - Фокс Джозеф М.

Очень часто разработка систем ведется научно-исследовательскими отделами какой-нибудь организации. В их задачу входит и выяснение того, что необходимо потенциальным пользователям.

Когда в начале 1970-х гг. мы успешно завершили первую рабочую версию новой системы управления воздушными перевозками, мы испытали чувство огромного удовлетворения. Группа определения требований FAA подписала свидетельство о завершении работ. Это была настоящая волокита.

Система была отправлена в Джексонвилл, шт. Флорида, для испытаний в рабочих условиях в ночную смену в Центре управления авиаперевозками. Однако диспетчеры из Джексонвилла отказались пользоваться ею — они заявили, что она «ненадежна».

«Ненадежность» диспетчерской авиаслужбы требует особого внимания. Нам удалось решить проблему исключением из состава системы значительной доли функций, которые ранее были туда включены. Следующий вариант программы, поставленный в Джексонвилле, содержал гораздо меньше системных возможностей. И диспетчерам он понравился. А потом постепенно, очень медленно мы стали добавлять функции, уже запрограммированные и оттестированные нами ранее.

Это служит подтверждением истории, которую я слышал в Хьюстоне. Если вам предложат пуд мороженого, трудно ожидать, что вы сможете проглотить его за один прием. Это не получится.

Такая методика обходится значительно дороже! Последовательное введение функций в действие занимает больше времени. Но у нас нет выбора.

Это другая причина, по которой необходимо отдавать предпочтение эволюционному подходу к разработке систем. Пользователи не могут переварить сразу все функциональные возможности, даже если разработчики и в состоянии их предоставить.

Полученный урок пошел нам впрок. Для дальнейшей работы FAA прикрепило профессиональных диспетчеров к группе определения требований. Несколько лет эти поистине бесценные специалисты делили свое время между основной работой и работами по проекту. Таким образом нам удалось добиться, что группа определения требований работала именно над тем, что было действительно необходимо реальным пользователям.

Чем более крупную систему создают разработчики, тем больше она подвержена опасности стать излишне сложной в использовании. Может получиться и так, что система будет решать давно решенную проблему.

Я принимал личное участие в создании двух крупных систем, на разработку которых были потрачены миллионы долларов и пользователь которых выбрасывал половину предложенных ему функций после того, как они были полностью разработаны. Операторы не могли с ними работать.

Противоречивые требования разных пользователей

Моя группа разработчиков потеряла 2 млн. долларов при разработке автоматизированной системы выпуска двух крупнейших японских газет; позднее за эту работу мы получили японскую медаль Исикавы за достижения в области технологии и промышленности. С одной из газет мы подписали соглашение о том, что беремся автоматизировать весь процесс выпуска от ввода японских иероглифов, редактирования их и разметки страниц с помощью телевизионных дисплеев и до передачи полученных фотоформ прямо на печатные станки. Мы могли бы выполнить эту работу, полностью уложившись в отведенный нам бюджет. Однако японское отделение IBM предложило пользоваться этой системой и другой газете, которая была конкурентом первой. Между этими двумя газетами постоянно возникали разногласия по вопросам, какие функции и как надо исполнять.

Такой противоречивый поток требований сильно повлиял на процесс разработки и проектирования системы. Необходимо было иметь «хребет», фундамент, на котором держались бы различные части программ, выполняющие различные функции, заказанные разными газетами. Такая схема построения и постоянно меняющиеся требования привели к значительному превышению затрат по сравнению с простой автоматизацией одной газеты.

Через несколько лет после описанного случая мы понесли убыток еще на 10 млн. долларов. В это время мы были заняты автоматизацией двух новых нефтеочистительных заводов фирмы «Эксон» — в Эдмонтоне, Канада, и в Антверпене, Бельгия. И опять возникли те же проблемы, сначала мы пытались понять, какие функции нужно вносить в систему, а затем пытались удовлетворить сразу двух разных пользователей. То, что оба этих завода входили в одну компанию «Эксон», еще не означало, что среди них имелось согласие по поводу способов управления процессом очистки. Но опять-таки система работала! И работала хорошо. Просто заранее оказалось сложным оценить весь объем работ с достаточной точностью.

Другой важной причиной, по которой нельзя «замораживать» требования, является то, что пользователи таких систем получают в свое распоряжение совершенно новый инструментарий. На него распространяются те же законы, что и на другие новые орудия труда. По мере роста понимания возможностей нового инструмента пользователи начинают лучше осознавать те функции, которые можно было бы выполнять значительно эффективнее, если бы они были встроены в систему. Предвидеть заранее все функции, а иногда даже хотя бы большинство их не удается.

Один урок, который удается извлечь из всех этих наших усилий, — это разница между «товарными» программами и обеспечением проектов. Проект создается для одного заказчика; товарная продукция должна удовлетворять требованиям многих различных заказчиков. Снова и снова — при работе и на очистительных заводах, и в газетах — мы вынуждены были возвращаться в исходное положение и начинать все сначала, поскольку, когда один заказчик соглашался с предложенными ему методами автоматизации, другой начинал требовать чего-нибудь другого. «Чуть-чуть иначе».

Требования к товарным программам и программному обеспечению проектов

Основным различием между созданием обеспечения как продукции и обеспечения проекта является различие в процессах выработки требований, которым должно удовлетворять программное обеспечение.

Создавая продукцию для продажи, мы должны удовлетворить множество пользователей, поэтому в процессе выработки требований определяется некий компромисс, необходимый для того, чтобы общие затраты не стали чрезмерными. К тому же продукция встречает конкуренцию уже с того момента, как объявляют о ее создании. А если она будет прекрасно работать, но не будет продаваться, какой же от нее будет прок?

Для товарных программ, так же так и для аппаратуры широкого потребления, все время вплоть до того, как разработка перейдет в свои последующие фазы, необходимо иметь значительную по размерам группу широко образованных специалистов по выработке требований.

Изменения, вносимые пользователем

Опытные руководители разработок программ знают, что проектировать систему на основе навязчивых идей одного или целой группы влиятельных пользователей — значит, заранее обрекать систему на недолговечность. Системы, «персонализированные» таким образом, никогда не переживают тех пользователей, для которых они создавались. Эта проблема чаще, чем в других областях, возникает при проектировании военных систем.

Адаптируемость способствует непрекращающимся изменениям

Никто всерьез не осмелится предложить внести крупные изменения в конструкцию моста у Золотых Ворот. И нижние пути на мосту Джорджа Вашингтона появились только благодаря тому, что возможность их появления проектировалась с самого начала.

Конструкции из таких материалов, как кирпич, железо, сталь, строятся в течение многих лет, и перестраивать их не так-то просто. Стальную балку не просто изогнуть, чтобы придать ей новую форму. Никто не перестраивает вычислительную машину, перегруппируя десятки тысяч транзисторов заново и получая тем самым новую архитектуру. Не так обстоит дело с программным обеспечением!

Программное обеспечение существует на бумаге, в памяти машины и нигде больше! Если оно правильно построено, изменять его легко. А нам и нужно, чтобы его можно было легко изменять!