Программное обеспечение и его разработка - Фокс Джозеф М.

Рис. 6.7. Спутниковая подсистема

Рассмотрим для примера банковскую систему с диалоговыми терминалами, служащими для проведения банковских операций. Начать мы можем с рассмотрения ее подсистем. Чтобы не разбрасываться, мы будем принимать во внимание только три подсистемы: подсистему связи, аппаратную подсистему обработки данных и подсистему программного обеспечения, которая в свою очередь входит в подсистему обработки данных. Нам нужно определить, откуда возникает ограничение на количество подключаемых терминалов, которых может быть, скажем, не более 12.

Изучая подсистему связи, мы можем обнаружить, что линии, по которым происходит передача данных на обработку или после этой обработки, имеют ограниченную пропускную способность в 12 сообщений, что и является ограничивающим фактором. Если это действительно так, мы можем считать, что узкое место найдено. Но предположим, что линии связи способны передавать любой мыслимый объем информации.

Обратимся теперь к вычислительной машине. Может оказаться и так, что невозможность управления тринадцатым терминалом связана с ограниченной вычислительной мощностью машины, которая не может гарантировать обслуживание линий без потерь информации в периоды пиковой нагрузки. Поскольку этот вопрос упирается в деньги, он очень важен. Узким местом при этом становится мощность процессора.

Допустим теперь, что и линии связи, и процессор вполне способны управлять более чем двенадцатью терминалами. Программисты могли написать программы так, что они работают с 12 и только 12 терминалами, тем самым просто не существует программы, контактирующей с тринадцатым терминалом, даже несмотря на то что вся аппаратура имеет полную возможность для этого. Если узкое место найдено именно здесь, программистов можно попросить вникнуть в суть дела и модифицировать программы так, чтобы можно было работать с дополнительными терминалами. Это достаточно просто и не должно отнять много времени, конечно, в том случае, если программист, выполнявший первичную разработку, оставил после себя документацию на программу, все еще работает в этом банке и не занят в других критических разработках.

В некоторых системах может быть сразу несколько узких мест в разных подсистемах. Эти узкие места могут различаться тем, что одни из них связаны с аппаратными ограничениями, а другие возникли из-за чисто программных причин. «Балансировка системы» состоит в том, чтобы избегать ситуаций, когда одна подсистема оказывается намного слабее остальных. Мы уже говорили, что хорошее программное обеспечение может заставить хорошо работать плохую аппаратуру; верно и обратное утверждение. На с.168 приведен пример обработки запросов, которая может проводиться аппаратурой несколькими разными способами. При этом внешние характеристики системы определяются программным обеспечением.

Перегрузка аппаратной подсистемы, которую можно принять за неполадку с программным обеспечением

Когда к военно-морской тактической системе обработки данных было подключено программное обеспечение линий связи LINK 11, система стала останавливаться либо выдавать неправильные результаты. В новой программе было что-то не так!

Нет, все было правильно. Дело заключалось в том, что подключение новых функций перегрузило машину. Нужно было сделать слишком много, машина стала отставать, количество входных данных «стало больше», чем машина могла обработать за отведенное для этого время.

Длительное время велись поиски, исследования новой программы, пока наконец не было осознано, что машина просто перегружена.

Стоимость и график разработки предсказать невозможно

Термин «разработка» используется настолько широко, мы так часто ею заняты, что иногда вводим себя в заблуждение и начинаем думать, что полностью владеем этим процессом. Всякий сразу согласится с тем, что затраты и результаты исследований предвидеть нельзя. И каждый сразу же согласится с тем, что производство даже очень сложной продукции можно и контролировать и предсказывать. Ну а что же такое разработка? В словаре говорится, что разработка это 1) «постепенное развертывание» и 2) «воплощение в жизнь». Разработка не относится к изученным и просчитанным видам человеческой деятельности — будь то в программировании или в других областях. Ни в одной отрасли техники невозможно предсказать время и суммы, необходимые для разработки новых вещей. Мы можем предсказывать производство, но производство имеет циклический характер по самому своему определению, в производстве есть процесс обучения, и, если следовать ему, как мы знаем, можно добиться того, что последний экземпляр окажется дешевле первого. Создавая объемистую книгу, посвященную изучению живых организмов и организаций, Дж. Г. Милер в «Живых системах»[35] цитировал исследования Джоан Вудворд, проводившиеся в Англии, и сразу комментировал их.

Еще одним исследователем, распознавшим важность производственник процессов, оказалась Вудворд. В одном из относительно редких исследований, в которых собирались данные по большому числу организаций, она проанализировала 100 промышленных предприятий Южного Эссекса в Англии… Внутри часто выделяемых категорий «штучного», «серийного» и «массового» производств Вудворд провела дальнейшее деление на 11 типов производственных подсистем. «Цельной продукцией она называет такую продукцию, которая производится как отдельная единица — поодиночке, сериями или массовым производством». «Объемная продукция измеряется с помощью веса или объема, к ней относятся химикаты, жидкости и газы».

В своей книге Вудворт комментирует различные виды процессов, сводка которых дана на рис. 6.8.

Рис. 6.8. Производственные системы. (Joan Woodward, Industrial Organization Theory and Practice (London. Oxford University Press, 1965.) Печатается с разрешения.)

С продвижением по шкале от систем типа I к системам типа XI резко возрастает возможность развивать контроль над производственными операциями, физические ограничения на продукцию становятся более изученными и понятными… Однако наиболее хорошо разработанные процедуры контроля за продукцией можно найти в фирмах, выпускающих серийную продукцию, где имеется некоторая степень сомнения в предсказанных результатах. Производству предшествуют энергичные и продолжительные попытки обойти физические ограничения путем постановки более сложных целей. Трудности изучения эффективности контроля становятся наибольшими в штучном производстве, особенно на стадии производства прототипа. Предсказать результаты работ по разработке ни в терминах временных затрат, ни в терминах денежных вложений не удается никогда[36].

Я хочу пояснить, что же это все означает для меня. Вудворд говорит, что наиболее сложным из всех производственных процессов с точки зрения управления является процесс штучного производства. Программа — это «штучная продукция», она характеризует процесс производства как трудноконтролируемый, а затем добавляет, что «предсказать результаты работ по разработке ни в терминах временных затрат, ни в терминах денежных вложений не удается никогда». Насколько же возрастает верность всего сказанного по отношению к разработке программ, которые производятся поштучно и которые по сути являются чем-то неосязаемым. Разработка, по определению, не может быть связана предварительными расчетами денежных затрат, графиков и результатов. Если вам кажется, что вам удалось все предусмотреть, значит вы занимались не разработкой, а каким-то другим делом, которое следует называть как-нибудь иначе в зависимости от того, что в действительности делалось.