تصميم الأنظمة

عملية تصميم أنظمة يمكن الاعتماد عليها تعتبر شديدة الأهمية، ولفهم أهمية ذلك، سوف نناقش في هذا المقال دورة حياة تصميم النظام بداية من التخطيط الجيد وجمع المتطلبات من المستخدمين، إلى نهاية التصميم بنشر النتائج مع المستخدمين واختبار ذلك التصميم بطرق وأساليب محسنة، للتقييم من منظور المستخدم.

دورة حياة تصميم الأنظمة

عبارة عن عملية تشمل كلا من التخطيط، والإنشاء، والاختبار، والتنفيذ السليم لمكونات النظام، كما تشمل بعض الجوانب المهمة، مثل: تحديد المتطلبات، وكيفية تفاعل المكونات مع بعضها، والتفاصيل الدقيقة لمعمارية النظام وهيكليته.

يمكن تنفيذ تلك العملية من خلال بعض المراحل، مثل: دراسة وتحليل الجدوى من النظام، وتصميم النظام من واجهات وهيكلية، والتنفيذ الجيد للنظام من خلال الكود، واختبار كود المصدر، ونشر النظام للمستخدمين، واستمرار الصيانة، فكل ذلك يضمن حتمية نجاح النظام، وتلبية احتياجات العملاء.

يمكن تشبيه العملية كصنع الكعكة، حيث تبدأ العملية بالتخطيط لنوع الكعكة المطلوبة، ثم جمع المكونات اللازمة لصنعها، وخلط المكونات مع بعضها، وخبز الكعكة داخل الفرن، والتأكد من مذاقها، ومشاركتها مع الجميع في نهاية الأمر، وبالمثل تساهم دورة حياة تصميم الأنظمة في التخطيط الجيد لبناء أنظمة جيدة.

مراحل دورة حياة تصميم الأنظمة

التخطيط

• الهدف: تحديد نطاق المشروع، والأهداف المراد تحقيقها، والموارد المطلوبة للتنفيذ.
• مثال: تبدأ شركة ما مشروع خاص بإدارة علاقات العملاء (CRM)، حيث تتمحور مرحلة التخطيط عن تحديد الوظائف والعمليات الرئيسية في النظام، والقيود المالية بناء على ميزانية الشركة، وتوزيع المسؤوليات على أعضاء الفريق المسؤول عن تطوير النظام.

دراسة الجدوى

• الهدف: تتضمن هذه المرحلة تقييم التطبيق الفعلي للنظام على أرض الواقع، والفائدة المرجوة منه.
• مثال: قبل التأكيد على عملية إنشاء نظام إدارة علاقات العملاء، تساهم إدارة الجدوى في تحليل العوامل الرئيسية للنظام، مثل: الجانب التقني، وعمليات التشغيل، والنمو الإقتصادي، كما يتضمن تقييم ما إذا كانت الفائدة من النظام تفوق التكاليف أم لا.

تصميم النظام

• الهدف: المرحلة المهمة في تصميم الأنظمة، وتشمل تطوير مخطط كامل لمعمارية النظام والمكونات.
• مثال: كما في مثال إدارة علاقات العملاء (CRM)، تتضمن تلك المرحلة إنشاء تصميمات دقيقة وتفصيلية للمكونات الأساسية في النظام، مثل: تصميم هيكلية قاعدة البيانات، وواجهات المستخدم، وتصميم وظائف النظام، وتعتبر مرجع رئيسي للمطورين أثناء التنفيذ.

التنفيذ

• الهدف: عملية تحويل التصاميم المختلفة للنظام إلى نظام فعلي يمكن استخدامه.
• مثال: استكمالا لمثال نظام إدارة علاقات العملاء، يقوم المطورين بكتابة الكود الرئيسي لتنفيذ التصميم، ولابد من التنفيذ بناء على مطالب التصميم، كما تشمل بعض الاختبارات الصارمة على مستوى الكود، وتصحيح المشاكل والأخطاء التي تظهر بشكل مستمر.

الاختبار

• الهدف: التحقق من تلبية النظام لجميع المتطلبات الخاصة بالعميل.
• مثال: في تصميم الأنظمة وخاصة أنظمة إدارة علاقات العملاء، يتعرض النظام إلى بعض الإجراءات الصارمة في الاختبار، مثل: اختبار الوحدات (Unit Testing)، واختبار التكاملية (Integration Testing)، واختبار القبول (User Acceptance Testing)، وذلك للتأكد من أداء وعملية النظام، ومدى الأمان.

النشر

• الهدف: تقديم النظام إلى البيئة التي ينتمي إليها، وهي بيئة التشغيل.
• مثال: يتم نشر النظام للاستخدام من قبل موظفي الشركة، ويمكن اعتبار تلك المرحلة بأنها مرحلة متقدمة من اختبار النظام في تصميم الأنظمة، حيث يتضمن الجلسات التدريبية لتعريف المستخدمين بالنظام الجديد.

الصيانة والدعم

• الهدف: التأكد من استمرار عمل النظام بشكل صحيح، ومعالجة المشكلات الجديدة.
• مثال: تتضمن عملية تصميم الأنظمة التحديثات المنتظمة، وإصلاح المشاكل، ودعم المستخدم، وخاصة في مثال إدارة علاقات العملاء، وذلك لمساعدة النظام في التأقلم مع متغيرات العمل والمتطلبات المتجددة، وحل المشكلات الناشئة.

تحديات دورة حياة تصميم الأنظمة

• غموض المتطلبات: في بعض الأحيان، يمكن أن تكون المتطلبات البدائية للنظام غير واضحة وغامضة، والتي قد تؤدي إلى بعض الصعوبات في تصميم النظام بشكل صحيح، لذا لابد على محللي الأعمال، فهم المتطلبات كاملة، وتوثيقها بشكل واضح يساعد في تصميم أنظمة صحيحة.
• تغير المتطلبات: تغيير المتطلبات أثناء عملية التصميم من أصعب المشاكل التي تواجه مطوري البرمجيات، حيث يشكل ذلك تحديا كبيرا في الحفاظ على النسق، والتأكد من تلبية الاحتياجات في نفس الوقت.
• التغيرات التقنية: التغير السريع في التقنيات المستخدمة يشكل عائق كبير في عملية التصميم، فاختيار أنسب التقنيات الحديثة المناسبة للمشروع من أصعب العمليات الممكنة، وفي بعض الأحيان يميل مديري الفرق إلى عدم استخدام التقنيات الحديثة، إلا في حالة ثبات كفاءة تلك التقنيات عن التقنيات المستخدمة.
• مشاكل التكامل: التكامل السلس لمكونات النظام قد يكون معقد بعض الشئ، خاصة عند التعامل مع تقنيات ومنصات مختلفة.
• قيود الميزانية: تصميم الأنظمة في حدود الميزانية المتاحة للعميل أو الشركة يمكن أن يشكل تحدي كبير لمدير المشروع والمطورين، فدمج المميزات الخاصة في النظام قد يكون مكلف بعض الشئ.
• المخاوف الأمنية: تصميم نظام آمن ضد الهجمات الأمنية والاختراقات من أصعب الأمور التي يمكن تحقيقها، بسبب ظهور المخاطر الأمنية باستمرار، كما لا يوجد نظام غير آمن ضد الاختراقات، ولكن يمكن اتباع الإجراءات الأمنية المختلفة والتصدي لتلك الهجمات.
• التوسع والأداء: تصميم أنظمة يمكنها التوسع بناء على الأحمال، والأداء بشكل جيد في حالات زيادة أعداد المستخدمين من أهم الاعتبارات في تصميم أنظمة يمكن الاعتماد عليها.

أفضل ممارسات تصميم الأنظمة

• توضيح المتطلبات: استثمار الوقت في فهم وتوثيق المتطلبات بشكل جيد، يؤدي إلى نتائج بعيدة المدى في عملية تصميم وتطوير أنظمة البرمجيات، كما تعد أساسيات البدء في التصميم.
• التواصل المنتظم مع أصحاب المصلحة: تحسين التواصل المفتوح بين المطورين وأصحاب المصلحة المعنيين في المشروع، يساهم في إدراك متطلبات المشروع، وتحديد الأولويات، ومعالجة التغييرات على الفور.
• التصميم المبني على الوحدات: تصميم الأنظمة في شكل الوحدات الصغيرة المستقلة، يسمح بسهولة صيانة النظام في المستقبل، ودمج التحديثات بسهولة بدون التأثير على النظام بأكمله، وقابلية التوسع في حالة زيادة أعداد المستخدمين.
• تقييم وإدارة المخاطر: تحديد المخاطر المحتملة مبكرا في عملية التصميم تعد من الأمور التي لابد من اعتبارها، للسماح بتطوير استراتيجيات خاصة للتخفيف من تلك المخاطر وإدارتها بشكل فعال، دون تأثر عمليات التشغيل الرئيسية.
• تصميم يركز على المستخدم: وضع تجربة المستخدم كأولوية قصوى في تصميم الأنظمة يساعد في تحقيق الكثير من النتائج الإيجابية على مستوى رضا المستخدم، ويمكن تحقيق ذلك عن طريق دمج التعليقات حول النظام، واختبار قابلية استخدام النظام قبل النشر، والتركيز على الواجهات البديهية السهلة التي لا تشمل أي تعقيدات.
• النمذجة والتوثيق: الاحتفاظ بالوثائق التي تتضمن جميع المتطلبات أثناء عملية التصميم، يساعد في تصميم النظام بشكل سهل، ويوفر سلاسة التواصل بين المستخدمين والمطورين، وتناقل المعرفة بين المطورين والمصممين، وصيانة النظام في المستقبل بناء على توثيقات سليمة محفوظة.

تلعب دورة حياة تصميم الأنظمة دورا محوريا في تشكيل عملية تطوير برمجيات قوية يمكن الاعتماد عليها، ولها فعالية رائعة، ويظهر ذلك من خلال التركيز على جوانب التصميم الرئيسية، كما يعتبر التصميم هو المخطط لبناء برامج تندرج تحت معايير الصناعة.

طوال رحلة استكشاف تلك العملية، قمنا بتسليط الضوء على عدة جوانب، مع تحديد أفضل الممارسات والتحديات التي تواجه معظم الشركات في بناء تلك الأنظمة المعقدة.