Моделирование оценки качества информационных систем

 

Г.Н. Исаев 

Моделирование оценки качества 
информационных систем 

 

 

Москва 

 

Инфра-М 

2015

 

 

 

Г.Н. Исаев 

 

Моделирование оценки качества 
информационных систем 

 

Монография 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 

Инфра-М; Znanium.com 

2015 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исаев, Г.Н. 

 
Моделирование оценки качества информационных систем: 
монография / Г.Н. Исаев. – М.: Инфра-М; Znanium.com, 2015. – 230 с. 

ISBN 978-5-16-103582-5 (online) 

 

В монографии изложены результаты моделирования информационных 
систем в контексте развития их качества. Представлено построение теории и 
методологии 
оценки 
качества 
информационных 
систем. 
Построены 
концептуальные 
модели 
оценки 
качества 
функционирования 
информационных систем. Проведен анализ адекватности моделей и 
достоверности результатов выполненных исследований. 

Издание 
предназначено 
для 
специалистов, 
научных 
работников, 
преподавателей, аспирантов, занятых в решении вопросов обеспечения 
качества информационных систем. Монография может быть полезна для 
студентов, обучающихся по специальностям: «Прикладная информатика», 
«Автоматизированные информационные системы», «Администрирование 
информационных систем», «Информационный менеджмент», «Управление 
качеством». 

 

 

 

ISBN 978-5-16-103582-5 (online) 
 
 
 
© Г.Н. Исаев, 2006, 2015 

ИНСТИТУТ М ЕЖ ДУНАРОДНЫ Х 
СОЦИАЛЬНО-ГУМ АНИТАРНЫ Х СВЯЗЕЙ

Г. Н. Исаев

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОЦЕНКИ 
КАЧЕСТВА
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Москва 2006

УДК 681.3.338.45 
ББК 32.973
И851

Редакционная коллегия:
Журко В.И. -  ректор Института международных социально-гуманитарных связей (ИМСГС), кандидат исторических наук;
Чижова Л.М. -  проректор ИМСГС, кандидат исторических наук;
Дивненко О.В. -  начальник научного отдела ИМСГС, кандидат педагогических наук;
Барамзина Т.И .- заведующая редакционно-издательским сектором научного отдела ИМСГС.
Рецензенты:
Карп В.П. -  профессор кафедры «Информационные системы» факультета кибернетики Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета), доктор технических наук;
Маслов Ю.Н. -  профессор кафедры «Информатика и компьютерный сервис» Московского государственного университета сервиса, доктор технических наук;
Незванов А.Ю. -  заместитель начальника кафедры № 722 Института криптографии, связи и информатики Академии ФСБ России, кандидат технических наук.

Исаев Г.Н. Моделирование оценки качества информационных 
1851 систем. Монография. -  М.: Институт международных социально-гуманитарных связей, 2006. -  230 с.

ISBN 5-903281-01-Х

В монографии изложены результаты моделирования информационных систем в 
контексте развития их качества. Представлено построение теории и методологии оценки качества информационных систем. Построены концептуальные модели оценки качества функционирования информационных систем. Проведен анализ адекватности 
моделей и достоверности результатов выполненных исследований.
Издание предназначено для специалистов, научных работников, преподавателей, 
аспирантов, занятых в решении вопросов обеспечения качества информационных систем. Монография может быть полезна для студентов, обучающихся по специальностям: «Прикладная информатика», «Автоматизированные информационные системы», 
«Администрирование информационных систем», «Информационный менеджмент», 
«Управление качеством».

Библиогр.: 93 названия, 24 таблицы, 14 рисунков.

© Исаев Георгий Николаевич, 2006;
© Институт международных социально-гуманитарных связей, 2006.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................................4
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ 
КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ................................................” ......................12

1.1. Те о ре т и ч е с к и е  о с н о в ы  о ц е н к и  к а ч е с т в а  и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м ........................12
1.2. Ме т о д о л о г и ч е с к и е  о с н о в ы  о ц е н к и  к а ч е с т в а  и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м ................ 35
Выводы..................................................................................................................................................61

ГЛАВА 2. 
РАЗРАБОТКА КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА

2.1. По н я т и й н о е  п ре д с т а в л е н и е  о ц е н к и  к а ч е с т в а  и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м ................63
2.2. Ко н ц е п т у а л ьн а я  м о д е л ь о ц е н к и  к а ч е с т в а  и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м ......................75
2.3. Ал г о ри т м  ре ш е н и я  за д а ч и  о ц е н к и  к а ч е с т в а ................................................................... 118
и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м .............................................................................................................. 118
Выводы................................................................................................................................................ 123

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ФОРМАЛИЗОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА 
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.........................................................” ...................................125

3.1. При н ц и п и а л ьн а я  м о д е л ь о ц е н к и  к а ч е с т в а  и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м ...................125
3.2. Мо д е л ь о п ре д е л е н и я  с о с т а в а  п о к а за т е л е й  к а ч е с т в а  и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м  133
3.3. Мо д е л ь о п ре д е л е н и я  зн а ч е н и й  п о к а за т е л е й  о ц е н к и  к а ч е с т в а  и н ф о рм а ц и о н н ы х
с и с т е м ................................................................................................................................................137
3.4. Мо д е л ь о п ре д е л е н и я  зн а ч е н и й  о бо бщ е н н ы х  п о к а за т е л е й  к а ч е с т в а  и
к о э ф ф и ц и е н т о в  и х  в е с о м о с т и ....................................................................................................141
Выводы...............................................................................................................................................148

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ОЦЕНКИ 
КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ......................... ” ................ ” ......................149

4.1. Пл а н и ро в а н и е  э к с п е ри м е н т а  и  п о с т а н о в к а  за д а ч и  э к с п е ри м е н т а л ьн о г о
и с с л е д о в а н и я  ра зра бо т а н н ы х  м о д е л е й ..................................................................................149
4.2. Обра бо т к а  с т а т и с т и ч е с к о й  с т ру к т у ры  д е ф е к т о в  и н ф о рм а ц и о н н ы х  с и с т е м ........152
4.3. Ра с ч е т  зн а ч е н и й  о бо бщ е н н ы х  п о к а за т е л е й  о ц е н к и  к а ч е с т в а  и  к о э ф ф и ц и е н т о в  и х
в е с о м о с т и .........................................................................................................................................163
4.4. Оц е н к а  и  а н а л и з а д е к в а т н о с т и  м о д е л е й  и  д о с т о в е рн о с т и  ре зу л ьт а т о в
э к с п е ри м е н т а ...................................................................................................................................171
Выводы...............................................................................................................................................186

ЗАКЛЮ ЧЕНИЕ...................................................................................................................................188
ЛИТЕРАТУРА.....................................................................................................................................191

При л о ж е н и е  1 .Ме т о д и к а .в ы я в л е н и я  д е ф е к т о в  а в т о м а т и зи ро в а н н о й  о бра бо т к и
д а н н ы х ................................................................................................................................................199
При л о ж е н и е  2.Ве д о м о с т ь д е ф е к т о в , в ы я в л е н н ы х  п ри  к о н т ро л е  о бра ба т ы в а е м ы х
д а н н ы х ................................................................................................................................................205
При л о ж е н и е  3 .Ра с ч е т  зн а ч е н и й  п о к а за т е л е й  о ц е н к и  к а ч е с т в а  .и н ф о рм а ц и о н н ы х
с и с т е м ................................................................................................................................................206
При л о ж е н и е  4.Ко д и ф и к а т о ры  и н ф о рм а ц и и  д л я  в ы я в л е н и я  и  ре г и с т ра ц и и  д е ф е к т о в  в
«Ве д о м о с т и  д е ф е к т о в » ................................................................................................................215
Ал ф а в и т н о -п ре д м е т н ы й  у к а за т е л ь...........................................................................................229

Введение

В настоящее время в развитых странах наблюдается интенсивное развитие информационных технологий и систем [3,46,89]. 
Практически ни одна сфера социальной деятельности человека 
не выполняется без применения компьютера. Растет объем информационных ресурсов, количество информационных технологий (ИТ) и информационных систем (ИС). В создание и функционирование указанных категорий человечество направляет 
значительные ресурсы. Мировой рынок информационной продукции и услуг в настоящее время стоит на втором месте после 
туристического бизнеса и его доля постоянно увеличивается опережающими темпами по сравнению с темпами внутреннего валового продукта [11].
Вместе с тем направляемые в информационную индустрию 
средства не всегда дают ожидаемый эффект. Одной из основных 
причин является то, что очень часто информационные системы и 
информационная продукция, как результат функционирования 
ИС, не отвечают требованиям по качеству. Таким образом, встает проблема улучшения качества ИС. Одним из кардинальных 
направлений решения проблемы признается управление качеством ИС [33,37,48].
Следует отметить, что разработка теоретических и практических задач в области управления качеством ИС имеет значительное отставание от развития задач управления качеством промышленной продукции. В настоящее время работы по улучшению качества ИС ведутся эпизодически и фрагментарно. Отсутствует постоянное и системное решение вопросов улучшения качества разрабатываемых и эксплуатируемых ИС. Все это приводит к неэффективному применению имеющегося парка ИС.
Кроме того, отсутствие планомерного и целенаправленного 
воздействия на качество ИС не обеспечивает получение полного 
положительного 
эффекта от средств, вложенных в создание 
и функционирование ИС. Отсутствие инструментальных средств 
сертификации ИС, так и отдельных их компонент, в частности,

программного обеспечения, затрудняет выбор наиболее адекватной информационной системы или ее создание на основе сертифицированных программных продуктов.
Условия решения проблемы управления качеством ИС зависят от наличия внешних и внутренних причин. Как правило, проблема находит свое разрешение, если существуют условия сочетания и реализации действия как внешних, так и внутренних факторов-причин.
Внутренние причины формируются под воздействием следующих процессов и условий. Происходит постоянное расширение масштабов общественного производства и усложнение взаимосвязей между хозяйствующими субъектами. Это обусловливает необходимость кардинального решения задач управления экономикой с применением различных методов и средств. Одним из 
таких средств является автоматизированные технологии и системы. Вместе с тем, качество управления в значительной мере зависит от качества применяемых в контуре управления информационных технологий и систем.
К внешним причинам-условиям можно отнести следующие. 
Имеется положительный опыт практического применения методов и средств управления качеством промышленной продукции в 
России и за рубежом. На уровне общественного сознания признается необходимость и целесообразность решения проблемы 
управления качеством ИС, как в научной, так и в практической 
сферах. Имеется возможность перенесения положительного опыта управления качеством продукции из промышленной области в 
сферу информационного производства.
В начале 70-х годов XX века начинается разработка и практическое освоение методов и средств по улучшению качества автоматизированных ИС. Одним из основных направлений является исследование по количественной оценке качества ИС, которое приняло обозначение как квалиметрия ИС. В контуре управления качеством ИС квалиметрия ИС занимает принципиальное 
место. Практика показывает, что эффективность управления качеством ИС в значительной мере зависит от того, насколько гра6

мотно, будут проведены измерение и оценка качества ИС 
[39,41,43,45].
В рамках жизненного цикла ИС оценка качества может быть 
выполнена на этапе ее проектирования, построения и эксплуатации, а также и на этапе выбора лучшего варианта ИС среди 
других ИС подобного класса. Определить количественную значимость оценки качества относительно этапов жизненного цикла 
представляется проблематичным. В настоящее время еще не созданы методические средства, обеспечивающие адекватную оценку вышеуказанной значимости. В практическом отношении чаще 
всего приходится заниматься оценкой качества ИС на этапе ее 
эксплуатации, то есть проводится оценка и управление качеством 
реально функционирующей ИС.
Вместе с тем многие аспекты оценки качества ИС по стадиям ее жизненного цикла имеют одинаковые подходы к решению. 
Так, например, универсальное значение имеют вопросы методики 
определения системообразующих признаков оценки качества, 
структурирования системы оценки качества, в частности, программно-математического 
обеспечения, 
организационноправового обеспечения, моделирования и 
планирования эксперимента.
Проблема качества ИС имеет социально-экономический характер. Хорошее качество создаваемой и эксплуатируемой ИС 
проявляется в том, насколько она удовлетворяет потребителя, а 
также, в какой мере она позволяет экономить ресурсы при выполнении работ. Хорошее качество ИС способствует повышению 
престижа фирмы-разработчика и государства, улучшает морально-нравственный климат на предприятии и в обществе. Низкий 
уровень качества ИС, наоборот, становится источником немалых 
трудностей и даже проблем не только в сфере проектирования 
ИС, но и при ее эксплуатации.
Осознавая актуальность и социальную значимость проблемы 
качества продукции и услуг в народном хозяйстве, Госстандарт 
России совместно с Минэкономразвития РФ и Минпромнауки РФ 
во исполнение поручения Президента Российской Федерации и 
по поручению Правительства Российской Федерации разработа

ли проект «Концепция национальной политики России в области 
качества продукции и услуг» (далее «Концепция») [50]. В «Концепции» указано, что качество продукции является одним из 
важнейших факторов реализации национальных интересов в следующих сферах деятельности государства: экономической, социальной, военной, международной, информационной, экологической.
В разделе 2.5. «Качество продукции и услуг в реализации национальных интересов России в информационной сфере» записано, что «Качество отечественной продукции должно обеспечивать решение задач, связанных с развитием современных информационных технологий и отечественной индустрии информации. 
С этой целью необходимо обеспечивать высокое качество 
средств информатизации, телекоммуникаций и связи, микроэлектронной и компьютерной техники».
В «Концепции» записано также, что внедрение эффективных 
систем качества требует высокого профессионализма, знания работниками и руководителями всех уровней методов и способов 
менеджмента качества, принципов проектирования систем качества, основанных на передовом отечественном и зарубежном 
опыте и международных стандартах. Политика в этой области 
имеет целью формирование непрерывной системы образования и 
подготовки кадров в области качества. Необходимо готовить 
специалистов по организации производства продукции высокого 
качества, обучать работников всех отраслей основам менеджмента качества, содействовать подготовке и изданию специальной 
литературы, журналов и других изданий по данной тематике.
Образовательные стандарты высшей школы должны быть 
приведены в соответствие с требованиями настоящей Концепции. 
Должна быть разработана программа действий по повышению 
социального статуса ученых и инженерно-технических работников 
производственной 
сферы 
и 
профессорско- 
преподавательского состава учебных заведений, обеспечивающих перспективное развитие производства и улучшение качества 
информационной продукции и услуг.

В реализации задач «Концепции» по улучшению качества 
средств информатизации особое место занимает создание систем 
управления качеством, как механизмов активного воздействия на 
уровень качества ИС широкого класса и назначения. Центральной и опорной задачей в управлении качества ИС является оценка качества функционирования ИС. Следует отметить, что значимость и актуальность указанной задачи в значительной мере 
определяет и уровень ее сложности. В настоящее время пока не 
определена парадигма оценки качества ИС. Недостаточно полно 
и четко обозначен понятийный аппарат задачи, более того, не 
определены структура теории и методологии оценки качества 
ИС.
Кроме того, нет решения по некоторым компонентам структуры задачи оценки, в частности, такой важной категории как методы оценки качества ИС. Отсюда требуется определить такое 
направление, которое явилось бы интегрирующим звеном в общем комплексе задач по оценке качества ИС. Таким 
звеном 
представляется моделирование оценки качества информационных систем, в особенности на этапе функционирования ИС.
Выбор в сторону этого этапа в значительной мере определяется следующими соображениями. Во-первых, это наиболее важный в содержательном плане и затратный в ресурсном отношении этап жизненного цикла ИС. Во-вторых, на данном этапе ИС 
производит информационную продукцию и услуги, которые в 
определенных условиях идентифицируются как информационный товар, реализация которого на рынке приносит прибыль и 
обеспечивает тем самым реальную окупаемость средств на создание и функционирование ИС. В-третьих, результаты работ по 
моделированию оценки качества ИС в значительной мере могут 
быть адаптированы без принципиальных трудностей и к другим 
этапам жизненного цикла ИС.
Основной целью данной работы является 
исследование и 
разработка моделей оценки качества функционирования информационных систем. Достижение указанной цели может быть 
достигнуто путем решения следующих основных задач:

1. 
Создание теоретических и методологических основ оценки качества информационных систем.
2. Разработка комплекса моделей по реализации оценки качества функционирования ИС.
3. Проведение экспериментальных работ по проверке адекватности разработанных моделей и достоверности полученных 
результатов.

В составе первой задачи выполняются работы по анализу современного отечественного и зарубежного опыта оценки и 
управления качеством не только относительно информационных 
систем, но и опыта решения этой задачи в других отраслях, в частности, оценки качества промышленной продукции. На этой базе определяются основные теоретические и методологические категории оценки качества информационных систем, в частности, 
формулируются структура теории и методологии оценки качества информационных систем.
Вторая задача состоит в исследовании и разработке дескриптивных (описательных) и формальных моделей по оценке качества информационных систем.
Совокупность дескриптивных моделей формируют концептуальную модель оценки качества ИС. На основе рассмотрения 
лексического пространства проблемы формируется понятийный 
аппарат оценки качества информационных систем. В рамках разработки системной модели проводится определение требований 
к оценке качества функционирования ИС. Квалиметрия ИС определена в контуре системы управления качеством. Здесь определены факторы внешней и внутренней сред, влияющих на качество ИС, требования к составу показателей оценки качества.
Проведена классификация показателей качества и рассмотрены шкалы измерения значений показателей. В рамках системной модели разработана методика расчета количественных значений показателей качества и коэффициентов их 
весомости. 
Концепция оценки качества ИС завершается разработкой графической модели -  содержательным алгоритмом решения задачи 
оценки качества ИС.