Стандартизация информационных технологий в Республике Беларусь. Единая система программной документации (ЕСПД)

ГОСТ 19.105.
ПД может быть представлен на различных типах носителей данных.
Общая структура ПД представлена на рис.1.2 и состоит из следующих условных частей:
Титульная часть.
Информационная часть.
Основная часть.
Регистрация изменений.
Правила оформления документа и его частей на каждом носителе данных устанавливается соответствующими стандартами ЕСПД.
Титульная часть. Состоит из листа утверждения и титульного листа. Оформление – ГОСТ 19.104.
Информационная часть. Состоит из аннотации и содержания. Необходимость включения этой части в ПД определяется стандартом на соответствующий документ.
Аннотация. Приводят сведения о назначении документа и краткое изложение его основной части.
Содержание. Включает перечень записей о структурированных элементах основной части.
Основная часть. Состав и структура ПД устанавливается стандартами ЕСПД на соответствующий документ.
Регистрация изменений. О каждом изменении ПД вносятся записи в соответствии с требованиями ГОСТ 19.603.

программы
Эксплуатационные документы (ЭД)

Ведомость экспл. документов
Формуляр
Описание применения
Рук. сист. программиста
Рук. программиста
Описание языка
Рук. оператора
Рук. по технич. обслуживанию

Рис.4(1.1)

ПД – это документы,
содержащие
сведения,
необходимые
для разработки,
изготовления,
сопровождения
и эксплуатации
программ

ЭД – это документы,
в которых приведены
сведения,
обеспечивающие
функционирование
и эксплуатацию
программы

совокупности пяти стадий: Технический проект, Эскизный проект, Технический проект, Рабочий проект, Внедрение.
Назначение стадии «Техническое задание» - это изучение предметной области, уточнение и согласование целей на разработку программы, разработка и утверждение ПД «Техническое задание» (ТЗ) на создание программы.
Место данной стадии в общей схеме разработки программы представлено на рис.2.1.
Данная стадия включает три этапа, для каждого этапа определен определенный перечень работ (см. рис.3.1).
Исходной информацией для данной стадии являются различные источники (заказчик, личные знания, техническая литература, объект автоматизации и др.).
Результатом реализации данной стадии является ПД «ТЗ».
В данной стадии должны участвовать все заинтересованные лица в разрабатываемой программе (заказчик, разработчик, другие).

задание»

Стадия 3
«Технический проект»

ПД «ЭП»

Стадия 4
«Рабочий проект»

ПД «ТП»

Обозначения:
ПД – программный документ
ЭП – эскизный проект
ТП – технический проект

Стадия состоит из этапов
Этап состоит из работ

Этапы:
Обосн. необход. разработки программы
Научно-исследовательские работы
Разработка и утверждение ТЗ

Работы:
Постановка задачи
Сбор исходных данных
Выбор и обосн.критериев эффект. и качества
программы

Работы:
Опр. структуры вх. и вых. данных
Предв.выбор методов реш.задач
Обосн.прим.ранее разработанных программ
Опр.треб. к технич. средствам
Обосн.возможности решения задачи

Работы:
Опр. требований к программе
Разр. тех.эконом.обоснования разработки программы
Опр. стадий, этапов и сроков разр. программы и ПД
Выбор языков программирования
Опр.необх.проведения наун.-исл.работ на послед.стадиях
Соглас. и утверждение ТЗ

Рис.4(2.1)

Исходные данные

1
«Техническое задание»

ПД «Техническое
задание»

Этапы:
Обосн. необход. разработки программы
Научно-исследовательские работы
Разработка и утверждение ТЗ

Работы:
Постановка задачи
Сбор исходных данных
Выбор и обосн.критериев эффект. и качества
программы

Работы:
Опр. структуры вх. и вых. данных
Предв.выбор методов реш.задач
Обосн.прим.ранее разработанных программ
Опр.треб. к технич. средствам
Обосн.возможности решения задачи

Работы:
Опр. требований к программе
Разр. тех.эконом.обоснования разработки программы
Опр. стадий, этапов и сроков разр. программы и ПД
Выбор языков программирования
Опр.необх.проведения наун.-исл.работ на послед.стадиях
Соглас. и утверждение ТЗ

Рис.4(2.2)

Исходные данные

Предприятия,
подразделения,
рабочие места,
комплексы задач
…

программы
Эксплуатационные документы (ЭД)

Ведомость экспл. документов
Формуляр
Описание применения
Рук. сист. программиста
Рук. программиста
Описание языка
Рук. оператора
Рук. по технич. обслуживанию

Рис.4(3.1)

документ, который определяет требования к создаваемой программе (изделию) и порядок ее создания, ввода в действие и использование.
ТЗ – это спецификация требований на разработку программы.
Спецификация – это перечень чего-либо …
Например, спецификация на ПЭВМ …
В соответствие с ТЗ разработчик организовывает и реализует проектирование, реализацию и внедрение программы, а заказчик – контролирует и принимает результаты разработки.
Требования к ПД ТЗ определены в ГОСТ 19.201.
Обычно ТЗ разрабатывается совместно, а затем утверждается.
Порядок утверждения ТЗ общепринятый.
Общая структура ТЗ представлена на рис.3.1. ТЗ должно включать следующие разделы:
Введение.
Основания для разработки.
Назначение разработки.
Требования к программе или программному изделию.
Требования к программной документации.
Технико-экономические показатели.
Стадии и этапы разработки.
Порядок контроля и приемки.
Допускается включать приложения.
В зависимости от особенностей программы допускается уточнять содержание разделов, вводить новые разделы или объединять отдельные из них.

показатели
7. Стадии и этапы разработки
8. Порядок контроля и приемки

Что разрабатывать?

Как разрабатывать,
контролировать,
принимать?

Структура ПД «Техническое задание»

Документ «Техническое задание»

Рис.4(3.1)

ГОСТ 19.201

1. Введение
2. Основания для разработки

задание»

Требования к функциональным характеристикам.
Указывают требования к составу выполняемых функций, организации вх. и
вых. данных, временные характеристики и т.п.
2. Требования к надежности. Указывают требования к обеспечению
надежного функционирования (контроль вх. и вых. данных, время
восстановления после отказа и т.п.).
3. Условия эксплуатации. Указывают условия эксплуатации (температ.
окружающей среды, относит. влажность и т.п. для выбранного типа носителей
данных), при которых должны обеспечиваться заданные характеристики, а
также вид обслуживания, необходимое колич. и квалификация персонала.
4. Требования к составу и параметрам технических
средств. Указывают необходимый состав технических средств с
указанием их основных технических характеристик.
5. Требования к информационной и программной
совместимости. Указывают треб. к информационным структурам на входе
и выходе и методам решения, исходным кодам, ЯП и ПС, используемых
программой. При необход. должна обеспечиваться защита инф. и программ.
6. Требования к маркировке и упаковке. Указывают требования к
маркировке программного изделия, варианты и способы упаковки.
7. Требования к транспортированию и хранению. Указывают для
программного изделия условия транспортировки, место хранения, условия
хранения, условия складирования, сроки хранения в различных условиях
8. Специальные требования

Рис.4(3.1)

объекта, в котором используют программу.
В разделе «Основания для разработки» должны быть указаны документы, на основании которых ведется разработка; организация, утвердившая документ и дата его утверждения; наименование и/или условное обозначение темы разработки.
В разделе «Назначение разработки» должно быть указано функциональное и эксплуатационное назначение программы.
В разделе «Требования к программе» должны быть следующие подразделы:
Требования к функциональным характеристикам. Указывают требования к составу выполняемых функций, организации вх. и вых. данных, временные характеристики и т.п.
Требования к надежности. Указывают требования к обеспечению надежного функционирования (контроль вх. и вых. данных, время восстановления после отказа и т.п.).
Условия эксплуатации. Указывают условия эксплуатации (температура окружающей среды, относительная влажность и т.п. для выбранного типа носителей данных), при которых должны обеспечиваться заданные характеристики, а также вид обслуживания, необходимое количество и квалификация персонала.
Требования к составу и параметрам технических средств. Указывают необходимый состав технических средств с указанием их основных технических характеристик.

структурам на входе и выходе и методам решения, исходным кодам, языкам программирования и программным средствам, используемых программой. При необходимости должна обеспечиваться защита информации и программ.
6. Требования к маркировке и упаковке. Указывают требования к маркировке программного изделия, варианты и способы упаковки.
7. Требования к транспортированию и хранению. Указывают для программного изделия условия транспортировки, место хранения, условия хранения, условия складирования, сроки хранения в различных условиях
8. Специальные требования.
В разделе «Требования к программным документам» должен быть указан предварительный состав ПД, и при необходимости, специальные требования к ней.
В разделе «Технико-экономические показатели» должны быть указаны: ориентировочная экономическая эффективность; предполагаемая годовая потребность, экономические преимущества разработки по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными образцами или аналогами.
В разделе «Стадии и этапы разработки» устанавливают необходимые стадии, этапы и содержание работ (перечень ПД, которые должны быть разработаны, согласованы и утверждены), а также, как правило, сроки разработки и определяют исполнителей.

и общие требования к приемке работы.
В разделе «Технико-экономические показатели» должны быть указаны: ориентировочная экономическая эффективность; предполагаемая годовая потребность, экономические преимущества разработки по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными образцами или аналогами.

требований к программе (заданных в ТЗ) в проект программы (эскизный и технический), который представляется в виде необходимом и достаточном для ее реализации на выбранном языке программирования.
Проектирование программы реализуется в рамках двух стадий: эскизный и технический проекты.
Общая схема проектирования программы представлена на рис.4.1.
Исходной информацией являются результаты изучения ОА.
В качестве ограничений выступает ТЗ, в котором определены требования к программе и к другим аспектам разработки.
Возможны и другие ограничения на разработку программы.
При проектировании возможно использование различных методов проектирования и документирования программ.
Результатом является ТП на реализацию программы.
ЭП – является промежуточным и может быть объединен с ТП.
Это зависит от сложности программы.
При коллективной разработки возможно участие нескольких проектировщиков или групп.

уровень - это эскизное или «грубое» проектирование. Разрабатывается и документируется общий алгоритм программы и представляется в виде структуры программы. Структура программы представляется в виде взаимосвязанной совокупности ее компонентов (модулей, процедур и т.д.). Определяются компоненты программы (в виде спецификаций) и взаимосвязи между компонентами (по информации и по управлению). Форма представления зависит от метода проектирования (например, модульный или объектно-ориентированный и т.д.).
2. Второй уровень – это техническое или детальное проектирование. Разрабатываются и документируются алгоритмы отдельных компонентов программы (схемы алгоритмов по ГОСТ 19.701). Результаты проектирования оформляются в виде ПД «Пояснительная записка» (см. следующий вопрос).
Следует отметить, что процесс проектирования зависит от многих компонентов. Например, от предметной области, от опыта проектировщика, от сложности задачи, от наличия готовых алгоритмов, от применяемых методов проектирования, от выбранных средств для будущей реализации программы и др.

программу в соответствии с ГОСТ 19.404 (ПД «Пояснительная записка»).
Исходной информацией для данной стадии является ПД «ТЗ» (см.рис.5.1).
Результатом реализации данной стадии является ЭП, который является входной информацией для следующей стадии разработки проекта программы.
Данная стадия включает два этапа, для каждого этапа определен определенный перечень работ (см. рис.5.2).

Треб. к функц. характеристикам:
- перечень задач, кот. должна решать программа
- входные и выходные данные
4.2. Требования к надежности
4.3. Требования к оборудованию
4.4. Треб. к информ. и програм. совместимости
…

Что такое ТЗ?

3
«Технический проект»

ПД «Эскизный проект»

Стадия 4
«Рабочий проект»

ПД «ТП»

Обозначения:
ПД – программный документ
ТЗ – техническое задание
ТП – технический проект

Стадия состоит из этапов
Этап состоит из работ

Этапы:
Разработка ЭП
Утверждение ЭП

Работы:
Предв. разраб. структуры вх. и вых. данных
Уточнение методов решения задачи
Разр. общего описания алгоритма реш. задачи
Разр. техн.эконом. обоснования

Работы:
Разработка пояснительной записки
Согласование и утверждение поясн.записки

Рис.4(5.2)

…

Эскизное проектирование –
это преобразование ТЗ (требований к
программе и других требований...)
в эскизный проект программы

Эскизный
проект (ЭП)

Рис.4(5.3)

Модульная структура программы
Спецификации модулей

их комбинация.
Наиболее сложным уровнем проектирования является эскизное проектирование.
Для эскизного проектирования ПО приложения в нашем случае (задач обработки данных для предприятий) наиболее подходящим является структурный метод или подход.
В этом случае эскизный проект программы представляется в виде следующих результатов:
Модульной структуры программы.
Спецификации моделей программы.
Пример структуры программы представлен на рис.5.4.

реализации.
В виде спецификаций обычно оформляют отдельные компоненты структуры программы, которые являются результатом эскизного проектирования программы.
Примерный макет для описания спецификации компоненты программы приведен на рис.6.1.
Для продолжения процесса проектирования структуры программы необходимо разработать на каждый отдельный модуль спецификацию на их дальнейшее проектирование.
Спецификация на модуль – это внешнее определение функций модуля и его взаимодействия с другими модулями программы и внешней средой (устройствами).
Спецификация представляет собой задание на дальнейшее проектирования внутренней структуры отдельного модуля.
В зависимости от особенностей применения конкретного ЯП, на котором будет реализован модуль, могут быть использованы особенности ЯП для их представления в спецификации модуля.
Методика разработки спецификации представлена на рис.6.2.

надежности:…………….
Требования к ресурсам:………………..
Другие требования…

Программа

Входные данные

Входные данные

Перечень решаемых задач (функций) – это преобразование входа в выходы

Спецификация на программу

данных

5

5. Определение
внешних эффектов

4

8. Надежность
модуля

7. Эффективность
модуля

7

8

6. Изменение
системы

6

3

2

4. Функции
модуля

1

Рис.4(6.2)

к объектам любой природы и сложности.
Структурный метод (подход) в проектировании ПО основан на использовании следующих принципов и подходов:
Использование различных классификаций элементов (задач, документов и т.д.) в качестве основы при декомпозиции ПрО
Декомпозиция целого на части (ОА на подсистемы, приложения и т.д.) и определение связей между этими частями (интерфейсов). Или группы задач на отдельные задачи или отдельной задачи на подзадачи.
Иерархический подход в представлении объектов в виде иерархической структуры.
Результатом применения структурного метода при эскизном (архитектурном) проектировании является структура программы. .

на подмножества в соответствии с признаками сходства или различия (классификационные признаки).
В процессе проектирования ПО будем использовать классификации следующих компонентов объекта автоматизации:
1. Задач (функций).
2. Документов и операций над документами.
3. Пользователей (сотрудников) сотрудников
Примеры классификации задач приведены на рис.7.1-7.3.

Управление
персоналом

3 Управление
запасами
(логистика)

4. Управление
производством

5. Бухгалт.
Учет

1.Финанс.планирование
2.Анализ фин-хоз деят.
3.Маркетинг
4.Упр. проектами
5.Упр. документоб.

1.Созд. НСИ
2.Форм. штатного расп.
3.Планир и учет
4.Набор персонала
5.Отчеты, приказы
6.Учет раб. времени

1.Упр. продажами
2.Упр. матер. потоками

1.Ведение гл.книги
2.Учет денежн. средств
3.Учет осн. средств
4.Учет ТМЦ
5.Учет зарплаты
6.Учет расч. дебит/кредит
7.Другие

1.Технолог. подг. пр-ва
2.Техн.-экон. планир.
3.Учет затрат на пр-во
4.Операт. управл.

Предприятие

Рис.4(7.1)

электронной форме, оформленной по определенным правилам, заверенное в установленном порядке и имеющем юридическую силу

Документы

Условно-постоянные

Оперативные и учетные

1.Справочник
2.Тарифы
3.Планы
4.Договора
5.Орг.расп.докум.:
Уставы
Положения
Протоколы
Приказы
Постановления и др.

1.Приходно-расходные
2.О выполн. плана
3.Пооперационный учет
4.Платежные поручения
5.Другие.

Представляют структуру и характеристики объекта и его деятельности

Фиксируют протекание процессов деятельности объекта и его компонентов

Другие классификации:
По отношению к объекту управления: входящие (первичные), сводные, промежуточные, архивные
По содержанию хоз.операций: материальные, денежные, расчетные
По сфере деятельн.: плановые, учетные, статистические, банковские, финансовые, бухгалт. и др.
По назначению: распорядительные, исполнительные, комбинированные.

Рис.4(7.2)

или признака.
Результатом применения декомпозиции является более детальное представления декомпозируемой компоненты в виде ее внутренней структуры.
Декомпозицию можно применять последовательно несколько раз к полученным результатам на предыдущем уровне декомпозиции.
Колич. уровней декомп. зависит от целей проектирования.
Обычно достаточно 2-3 уровня.
Процесс декомпозиции обратимый путем агрегация целого из его составных частей.
Для декомпозиции необходимо знание содержания декомпозируемого объекта или его части, который необходимо декомпозировать.
В качестве основного объекта декомпозиции будем рассматривать деятельность предприятия, его отдельные подразделения, отдельных сотрудников и их деятельность (задачи или функции).

или подзадач (подфункции), между которыми устанавливаются определенные связи, определяющие последовательность реализации этих частей (способ1).
Необходимым условием функциональной декомпозиции задачи является знание функционального аспекта задачи.
Способ 1. Любую задачу по обработке данных можно представить как комбинацию трех подзадач, которые в совокупности реализуют первоначальную задачу, а именно (см. рис.8.1):
1. Ввод входных данных.
2. Обработка входных данных.
3. Вывод выходных данных.
Способ 2. Подзадачу «ввод входных данных» («вывод выходных данных») можно декомпозировать на основе знания потоков входных (выходных) данных (рис.7.3).
Если поток данных состоит из совокупности независимых потоков данных, то соответственно и задачу «ввод входных данных» можно декомпозировать на совокупность подзадач, каждая из которых реализует ввод отдельного независимого потока данных.
Аналогично можно декомпозировать «подзадачу вывода выходных данных».
Для декомпозиции Подзадачи «Обработка данных» можно декомпозировать на совокупность основе знания обработки потоков входных (выходных) данных.

задачи

Входные
данные 2

Подзадача
ввода
данных 1,2

Подзадача
обработки
данных

Подзадача
вывода
данных 3,4

Декомпозиция
ввода
данных

Декомпозиция
обработки
данных

Декомпозиция
вывода
данных

Подзадача
ввода
данных 1

Подзадача
ввода
данных 2

Задача
обработки
данных n

Способ 2

Рис.4(7.4)

имеет определенную организационную структуру.
Она представляет обычно иерархическую структуру в виде совокупности подразделений, в которой отдельный сотрудник занимает определенное место и выполняет фиксированный набор зада (функциональные обязанности).
Структурная декомпозиция обычно применяется при определении структуры ПО системы.
Пример структурной декомпозиции приведен на рис.7.3.
Детально данный способ декомпозиции будет использован при определении приложений ПО СОД.

2 … Класс i

Приложение 1

Приложение 2

Приложение I

Пример структурной декомпозиции

Задача 1

Задача 2

Задача i

Задача 1, …

Задача 2,…

Задача I,…

Рис.4(7.5)

проектирования программы (ГОСТ 19.404).
Аннотация и содержание являются необязательными.
Макет структуры ПЗ изображен на рис.8.1.
Пояснительная записка (ПЗ) должна содержать разделы:
Введение. Указывают наименование программы, условное обозначение темы, а также документы, на основании которых ведется разработка (организации, даты утверждения).
Назначение и область применения. Указывают назначение программы, краткую характеристику области применения программы.
Технические характеристики. Содержит следующие подразделы:
Постановка задачи на разработку программы, описание применяемых математических методов (при необх. описание допущений и ограничений);
Описание алгоритма и/или функционирования программы с обоснованием выбора схемы алгоритма решения задачи, возможные взаимодействия программы с другими программами;
Описание и обоснование выбора метода организации входных и выходных данных;
Описание и обоснование выбора состава технических и программных средств на основании проведенных расчетов и/или анализов, распределение носителей данных, которые использует программа;

- описание алгоритма или структуры программы …
- описание входных и выходных данных
- …
4. Ожидаемые технико-экономические показатели
5. Источник, используемые при разработке

Эскизный
проект

Технический
проект

Рис.4(8.1)

ГОСТ 19.404

технического решения, а также, при необходимости, ожидаемые оперативные показатели.
5. Источники, использованные при разработке. Указывают перечень научно-технических публикаций, нормативно-технических документов и других научно-технических материалов, на которые есть ссылки в основном тексте.
В приложение к документу могут быть включены таблицы, обоснования, методики, расчеты и другие документы, использованные при разработке.
В зависимости от особенностей документа отдельные разделы (подразделы) допускается объединять, а также вводить новые разделы (подразделы)

программу в соответствии с ГОСТ 19.404 (ПД «Пояснительная записка».
Структура и назначение ПД «Пояснительная записка» рассмотрены в вопросе 4.
Данная стадия включает два этапа (разработка и утверждение ТП), для каждого этапа определен определенный перечень работ (см. рис.9.1).
Исходной информацией для данной стадии является ЭП.
Результатом реализации данной стадии является ТП, который является входной информацией для следующей стадии разработки программы.

3
«Технический проект»

ПД «Эскизный проект»

Стадия 4
«Рабочий проект»

ПД «Технический проект»

Обозначения:
ПД – программный документ
ТЗ – техническое задание
ТП – технический проект

Стадия состоит из этапов
Этап состоит из работ

Этапы:
Разработка ТП
Утверждение ТП

Работы:
Разр.плана мероприятий по разработке и внедрению программы
Разработка пояснительной записки
Согласование и утверждение поясн.записки

Работы:
Уточнение структуры вх. и вых. данных
Разр.алгоритма решения задачи
Опр.формы предст.вх. и вых.данных
Опр.системксиса и семантики языка
Разработка структуры программы
Оконч.опр.конфигурации технических средствх.

Рис.4(9.1)

проектирования (ЭП) в ТП,
который достаточный для реализации
программы на выбранном языке
программирования

Технический
проект (ТП)

Рис.4(9.2)

3

Рис.4(9.3)

Оформление
по ГОСТ 19.701

отдельного модуля является спецификация на модуль.
Разработка алгоритма модуля включает следующие действия:
Выбор средств реализации
Разработка интерфейса модуля:
Выбор метода ввода-вывода
Разработка структуры внутренних данных
Выбор или разработка алгоритма модуля
Определение средств управления в исключительных ситуациях
Документирование алгоритма модуля

т.д.

Схемы данных
Схемы программ
Схемы работы системы
Схемы взаимодействия программ
Схемы ресурсов системы

Структурированный
естественный язык
Псевдокод и др.

UML
FLOW формы
Схемы Насси-Шнайдермана
Р-графы

естественный язык
Псевдокод и другие
Б. Схемы передач управления (ГОСТ 19.701):
Схемах данных;
Схемах программы;
Схемах работы системы;
Схемах взаимодействия программ;
Схемах ресурсов системы.
В. Визуальные языки:
UML
FLOW формы
Схемы Насси-Шнайдермана
Р-графы и другие
Г. Таблицы решений и другие
С их помощью определяются:
порядок следования отдельных шагов обработки;
ситуации и типы данных, вызывающие изменение процесса
обработки;
3. повторно используемые функции программы и другие.

«Пояснительная записка»
Стадия «Эскизный проект»
Проектирование программ
Методики декомпозиции
Стадия «Технический проект»
Эскизный проект
Спецификация на программу
Технический проект
Схема алгоритма программы