لكي لا يُنسى تحديد «كم ثانية يكفي ليكون التشغيل مُرضياً» ── تنظيم المتطلبات غير الوظيفية بـ«درجة المتطلبات غير الوظيفية» من IPA

«قيل لنا إن الانتقال بين الشاشات بطيء، لكن لا يوجد في العقد ولا في المواصفات أي اتفاق على زمن الاستجابة.»

«توقفت المعالجة الدفعية الليلية عن الانتهاء بحلول الصباح، لكن لم يقدّر أحد كم ستزداد البيانات وعلى مدى كم سنة.»

«لم ندرك إلا بعد توقف الخادم نصف يوم بسبب عطل أننا لم نتحقق عند الطلب من “خلال كم ساعة يمكن للبنية أن تستعيد العمل”.»

حين نفكر في مشكلات تطوير الأنظمة يتبادر اختلاف الفهم حول الوظائف، لكن ما يثير الخلاف فعلياً بعد بدء التشغيل كثيراً ما يكون نسيان تحديد هذه المتطلبات خارج نطاق الوظائف، أي المتطلبات غير الوظيفية.

الأداة الرسمية لمنع هذا النسيان هي درجة المتطلبات غير الوظيفية الصادرة عن IPA (هيئة ترويج تقنية المعلومات المستقلة). في هذا المقال ننظّم محتواها وطريقة استخدامها الواقعية في أنظمة أعمال الشركات الصغيرة والمتوسطة، بلغة تفهمها الجهة الطالبة أيضاً.

1. الخلاصة أولاً

• المتطلبات غير الوظيفية ليست «ماذا يفعل النظام» بل «بأي جودة وشروط يعمل». في تصنيف IPA تُنظَّم في ستة مجالات رئيسة: التوفر، والأداء وقابلية التوسع، وقابلية التشغيل والصيانة، وقابلية الترحيل، والأمان، وبيئة النظام والإيكولوجيا
• درجة المتطلبات غير الوظيفية مجموعة أدوات مجانية من IPA تدرج عناصر المتطلبات في هذه المجالات الستة إدراجاً شاملاً، ليوائمها الجانب الطالب والجانب المطوّر عبر ستة مستويات من 0 إلى 5 كحد أقصى. تعريف المستويات الفعلي مقتطف في القسم 3.1
• لا حاجة لملء كل العناصر. الاستخدام المتصور هو اختيار «نظام نموذجي» قريب من الشركة، ثم الضبط بدءاً من العناصر المهمة تباعاً بما يلائم واقع الشركة
• كلما رُفع مستوى المتطلبات غير الوظيفية ازدادت التكلفة. لا يُطلب مستوى مرتفع «بشكل غامض»، بل يُختار المستوى بالعمل عكسياً من أثره على العمل
• تُحفظ نتيجة القرار في وثيقة تعريف المتطلبات. الفرضيات المحددة هنا تفيد في مقارنة عروض الأسعار، وفي منع جدال «هل قلت هذا أم لا» بعد بدء التشغيل

في المخطّط، يشير الخطّ المتّصل إلى علاقة قائمة دائماً، ويشير الخطّ المتقطّع إلى علاقة مشروطة (شروط قيامها مذكورة في شرح كلّ علاقة في الصفحة التفصيليّة). القائمة الكاملة للعلاقات (المجموع 16، مع الأدلّة ودرجة اليقين) وتعريفات المفاهيم الرئيسة مجمّعة في صفحة تفاصيل خريطة المعرفة (باليابانية). البيانات: JSON-LD / Turtle

2. ما هي المتطلبات غير الوظيفية ── ما يقع بين «يعمل» و«صالح للاستخدام»

المتطلبات الوظيفية هي متطلبات ما يفعله النظام، مثل «يمكن تسجيل الطلبات» أو «يمكن طباعة التقارير». وتتركز اجتماعات التطوير طبيعياً حول هذا الموضوع.

في المقابل، لا تظهر الأسئلة التالية في قائمة الوظائف.

• من أي ساعة إلى أي ساعة ينبغي أن يعمل هذا النظام؟ وماذا عن السبت والأحد؟ وأثناء المعالجة الدفعية الليلية؟
• عند التوقف بسبب عطل، خلال كم ساعة يجب الاستعادة حتى لا يتعطل سير العمل؟ وإلى أي نقطة زمنية من البيانات يُقبل الرجوع؟
• كم شخصاً يستخدم النظام في الوقت نفسه، وكم عملية يعالج يومياً؟ وكم سيزداد حجم البيانات بعد خمس سنوات؟
• من الذي يراقب النظام، ويأخذ النسخ الاحتياطية، ويستقبل أول إبلاغ عن الأعطال؟
• بيانات النظام القديم: إلى أي مدى تُنقل إلى النظام الجديد؟

هذه هي المتطلبات غير الوظيفية. المزعج فيها أن النظام «يعمل» على أي حال حتى إن لم تُحدَّد. تظهر المشكلة على السطح فقط عندما يبدأ التشغيل، ويزداد الحمل، ويقع عطل. وفي تلك المرحلة، بما أن الأمر يمس جوهر بنية الخادم والتصميم، يصبح الإصلاح مكلفاً جداً.

3. ما هي درجة المتطلبات غير الوظيفية

درجة المتطلبات غير الوظيفية مجموعة أدوات تنشرها IPA بهدف منع اختلاف الفهم بين الجهة الطالبة والجهة المطوّرة حول المتطلبات غير الوظيفية. نُشر الإصدار الأول في أبريل 2010، والإصدار الأحدث حالياً هو «درجة المتطلبات غير الوظيفية 2018» (أبريل 2018) الذي يعكس التغيرات في مجالَي الأمان والمحاكاة الافتراضية (السحابة). الصفحة مصنّفة حالياً كأرشيف على موقع IPA، لكنها ما زالت أداة قياسية في العمل للتحقق من عدم إغفال المتطلبات غير الوظيفية.

يتكون محتواها من الأدوات التالية.

لكل مقياس خيارات مستويات متدرجة معرّفة مسبقاً، وميزة ذلك أن المتطلب يُعبَّر عنه باختيار مستوى، لا بألفاظ غامضة مثل «مرتفع / منخفض».

3.1 ما هو المستوى ── النظر في جدول الدرجات الفعلي

«مستويات متدرجة» عبارة يصعب تخيلها، لذا ننظر في الجدول الفعلي. المستوى ستة مراحل من 0 إلى 5 كحد أقصى. كلما كبر الرقم ارتفعت صعوبة التحقيق، وارتفعت عموماً تكلفة التطوير والتشغيل. لكن ليست كل المقاييس بست مراحل؛ فبعض العناصر لا يملك سوى ثلاثة خيارات (0 إلى 2).

مثلاً، أول عنصر في التوفر «وقت التشغيل (العادي)» (البند A.1.1.1) معرّف كما يلي. الأوقات بين الأقواس مثال، وليست شرطاً لاختيار المستوى نفسه.

الطلب الغامض «نريد أن يعمل نظامنا 24 ساعة» يصبح على هذا الجدول اختياراً ملموساً: «نختار المستوى 5». وفي لحظة الاختيار يظهر أيضاً أن تكلفة مناوبة التشغيل والبنية المكررة مرفقة بالاختيار.

ننظر أيضاً في «معدل التشغيل» (البند A.1.5.1)، وهو عنصر يسهل على الجهة الطالبة الحديث عنه بالأرقام. في ملاحظات جدول الدرجات مكتوب حتى تقدير مجموع زمن التوقف السنوي لكل مستوى.

قد يبدو أن «99% و99.9% شبه متساويين»، لكن بزمن التوقف السنوي الفرق 87.6 ساعة مقابل 8.76 ساعة: يوم كامل مقابل أقل من نصف يوم. الأثر الحقيقي لدرجة المتطلبات غير الوظيفية هو أنها تصفّ بالأرقام فروقاً «قريبة بالكلام، لكنها تختلف عشرة أضعاف في أثر العمل».

كذلك، جدول الدرجات يحمل مسبقاً مستوى تقريبياً لكل نظام نموذجي. في العنصرين أعلاه مثلاً كالتالي.

اتخذ عمود النموذج الأقرب لشركتك نقطة انطلاق، ثم ارفع أو اخفض: «لدينا معالجة دفعية ليلية فنرفع درجة»، «في المقابل لا نحتاج معدل التشغيل إلى هذا الحد». هذا استخدام جدول الدرجات.

3.2 الأنظمة النموذجية الثلاثة

سمة أخرى هي الأنظمة النموذجية الثلاثة المقسّمة بحسب حجم الأثر المجتمعي عند توقف النظام.

• نظام ليس له أثر مجتمعي يُذكر تقريباً
• نظام ذو أثر مجتمعي محدود (مثل الأنظمة الأساسية للشركات)
• نظام ذو أثر مجتمعي بالغ الكبر (مثل البنية التحتية المجتمعية)

المستوى التقريبي لكل نموذج مدوّن مسبقاً في جدول الدرجات. بمعنى آخر، لا حاجة لبدء النقاش من الصفر؛ يمكن تقدير «شركتنا أقرب إلى هذا النموذج» ثم الرفع أو الخفض بما يلائم الواقع.

4. المجالات الستة ── ترجمتها إلى أسئلة تجيب عنها الجهة الطالبة

إن استُبدلت المجالات الستة لدرجة المتطلبات غير الوظيفية بأسئلة تستطيع الجهة الطالبة الإجابة عنها، تصبح كالتالي.

بالنظر إلى هذا يتضح أن معظم المجالات الستة أسئلة عن العمل وليست أسئلة تقنية. من يستطيع الإجابة عن «ماذا يحدث إذا تأخرت معالجة فواتير نهاية الشهر نصف يوم» هو الجهة الطالبة، لا شركة التطوير. زمام المبادرة في المتطلبات غير الوظيفية، في الواقع، بيد الجهة الطالبة.

5. الاستخدام الواقعي ── لا تحاول ملء العناصر الـ238

تضم قائمة العناصر 238 مقياساً، لكن مناقشتها كلها واحداً تلو الآخر ليست واقعية في مشاريع الشركات الصغيرة والمتوسطة، ولم يتصور دليل الاستخدام هذا الاستخدام. التدفق المتصور كالتالي.

1. اختيار النظام النموذجي
   (إلى أي مستوى أثر يقترب نظام شركتك?)
        ↓
2. بخصوص العناصر المهمة في جدول الدرجات,
   اضبط انطلاقاً من المستوى التقريبي للنموذج وفق واقع شركتك
        ↓
3. فصّل الجزء اللازم فقط عبر قائمة العناصر

لتطبيقات الأعمال في الشركات الصغيرة والمتوسطة، الخطوة 2 وحدها، أي «مواءمة العناصر المهمة»، كافية لتحقيق أثر جيد. من واقع الخبرة، يُنصح بتوثيق النقاط التالية على الأقل في تعريف المتطلبات. لاحظ أن الأمثلة الثلاثة في مطلع المقال حدثت كلها لأن أحد مواضع هذا الجدول تُرك.

ولا ينبغي أن يُنسى هنا التبادل بين المستوى والتكلفة. إن استُهدف مثلاً «نظام لا يتوقف مطلقاً»، تقفز التكلفة بسبب تكرار الخوادم ونظام المراقبة. وإن أمكن الحكم بأن «الاستعادة خلال اليوم نفسه كافية إن كان العمل ينتظر حتى صباح الغد»، يمكن تحويل ذلك الفارق إلى جهة أخرى. المسافة الصحيحة لمستويات درجة المتطلبات غير الوظيفية هي استخدامها لغة مشتركة للتباحث حول التوازن بين أثر العمل والتكلفة، لا أداة لرفع المتطلبات.

6. العلاقة بالعقد وعروض الأسعار

ترتبط المتطلبات غير الوظيفية بالعقد أيضاً ارتباطاً مباشراً.

أولاً مقارنة عروض الأسعار. إن طُلبت عروض من عدة شركات دون توحيد الفرضيات غير الوظيفية، فقد تقدّم الشركة أ عرضها على بنية مكررة، والشركة ب على خادم واحد. عندها يستحيل على الجهة الطالبة تمييز ما إذا كان فارق المبلغ ناتجاً عن اختلاف البنية أم عن تقدير متساهل.

ثم مرحلة القبول وما بعد بدء التشغيل. إن كانت الاتفاقات المتعلقة بزمن الاستجابة والنسخ الاحتياطي موثّقة، يتحول الجدال العقيم من نوع «بطيء» أو «لم يكن متوقعاً» إلى تحقق من واقعة بالقياس إلى معيار محدد.

وفي «العقد النموذجي لمعاملات نظم المعلومات» الصادر عن IPA أيضاً يُفترض توثيق المتطلبات غير الوظيفية كمخرج لمرحلة تعريف المتطلبات. ويمكن إدماج درجة المتطلبات غير الوظيفية بشكل طبيعي ضمن تدفق التعاقد متعدد المراحل، الذي يُنفَّذ فيه تعريف المتطلبات بعقد شبه تفويض، ثم يُتعاقد على التطوير بعقد مقاولة بناءً على المحتوى المحدد. لشكل العقد، راجع مقال شرح «العقد النموذجي» الصادر عن IPA.

الخلاصة

نلخص أهم نقاط «درجة المتطلبات غير الوظيفية» الصادرة عن IPA.

• المتطلبات غير الوظيفية هي متطلبات «بأي جودة وشروط يعمل النظام». يعمل النظام حتى دون تحديدها، لكن المشكلة تظهر على السطح وتثير الخلاف بعد بدء التشغيل
• درجة المتطلبات غير الوظيفية مجموعة أدوات مجانية من IPA توائم المجالات الستة (التوفر، والأداء وقابلية التوسع، وقابلية التشغيل والصيانة، وقابلية الترحيل، والأمان، وبيئة النظام والإيكولوجيا) والمقاييس الـ238 عبر مستويات متدرجة
• المستوى ستة مراحل من 0 إلى 5 كحد أقصى. مثلاً في معدل التشغيل، 99% (توقف سنوي 87.6 ساعة) هو المستوى 2، و99.99% (52.6 دقيقة سنوياً) هو المستوى 4: فروق تبدو قريبة بالكلام تُصفّ بالأرقام (الفصل 3)
• يُضبط الأمر بدءاً من العناصر المهمة، انطلاقاً من المستوى التقريبي للأنظمة النموذجية الثلاثة. لا حاجة لملء كل العناصر
• محتوى المجالات الستة في معظمه أسئلة عن العمل. ومن يملك الإجابة هو الجهة الطالبة
• كلما رُفع المستوى ازدادت التكلفة. يُختار التوازن بالعمل عكسياً من أثر العمل، وتُحفظ النتيجة في وثيقة تعريف المتطلبات

تحديد «بأي جودة سيستمر النظام في العمل» مسبقاً، بأهمية تحديد «ما الذي سيُصنع» تماماً. هذا أرخص سبيل لمنع نظام يعمل لكنه غير صالح للاستخدام، ولمنع الخلافات التي تليه.

روابط مرجعية

درجة المتطلبات غير الوظيفية موجودة في صفحة أرشيف على موقع IPA، ويصعب الوصول إليها من البحث، لذا نضع روابط مباشرة. كلها مجانية، والتنزيل يتم عبر صفحة شروط الاستخدام.

• تعزيز المراحل العليا لبناء الأنظمة (درجة المتطلبات غير الوظيفية) ─ صفحة المدخل داخل أرشيف IPA. منها تنتقل إلى كل المواد
• صفحة تقديم درجة المتطلبات غير الوظيفية ─ شرح تكوين مجموعة الأدوات، وإجراء الاستخدام من اختيار النظام النموذجي إلى تحديد مستوى العناصر المهمة
• شروط استخدام متن درجة المتطلبات غير الوظيفية (النسخة اليابانية) ─ تنزيل دليل الاستخدام (أقسام الشرح والاستخدام والتطبيق)، وجدول الدرجات، وقائمة العناصر، والمخطط الشجري، وورقة الاستخدام (Excel) دفعة واحدة. هذا ما ينبغي تنزيله أولاً
• شروط استخدام دليل الاستخدام «قسم التطبيق» الإصدار الثاني من درجة المتطلبات غير الوظيفية 2018 ─ قسم التطبيق المنقح في مارس 2019
• شروط استخدام مواد تدريب درجة المتطلبات غير الوظيفية ─ مجموعة مواد تصلح للدراسة الداخلية
• العقد النموذجي لمعاملات نظم المعلومات ─ مواد IPA التي تعالج علاقة العقد بتعريف المتطلبات، المذكورة في الفصل 6

تعريفات المستويات وتقدير زمن التوقف السنوي المقتبسة في الفصل 3 من هذا المقال مأخوذة من ورقة الاستخدام ضمن «المتن (النسخة اليابانية)» أعلاه (البند A.1.1.1 «وقت التشغيل (العادي)» والبند A.1.5.1 «معدل التشغيل»).

لمن يواجه صعوبة في تنظيم متطلبات نظام الأعمال

تتطلب مواءمة المتطلبات غير الوظيفية عملاً يتنقل بين واقع العمل (فترات الذروة، وحجم البيانات، وأثر التوقف) وبنية النظام التي تحقق ذلك الواقع.

في شركة كومورا سوفت ذ.م.م.، عند استقبال استشارات تطوير البرمجيات المخصّصة وتعديل تطبيقات Windows للأعمال وأنظمة الويب، نساعد على تنظيم الأداء والتشغيل والسلوك عند الأعطال في مرحلة المتطلبات، وفق الفكرة المعروضة في هذا المقال. ويمكن التواصل معنا حتى من مرحلة مثل «معالجة النظام الحالي أصبحت أبطأ تدريجياً» أو «نريد إعادة النظر في اتفاقات التشغيل بمناسبة التحديث».

مقالات ذات صلة

أحدث المقالات التي تشترك في نفس الوسوم. عمّق فهمك بمواضيع مرتبطة.

أين يتصل هذا الموضوع

ترتبط هذه المقالة بشكل طبيعي بصفحات الخدمات التالية.

الأسئلة الشائعة

أسئلة شائعة حول موضوع هذه المقالة.

ما هي المتطلبات غير الوظيفية؟

هي المتطلبات المتعلقة بـ«بأي جودة وشروط يعمل النظام»، بخلاف «ماذا يفعل النظام» (المتطلبات الوظيفية). من أمثلتها: متى يجب أن يكون النظام متاحاً (التوفر)، وكم شخصاً يستخدمه وفي كم ثانية يستجيب (الأداء وقابلية التوسع)، ومن يتولى تشغيله وصيانته وكيف (قابلية التشغيل والصيانة)، وكيف تُنقل البيانات من النظام القديم (قابلية الترحيل)، وما أنواع الحماية المطلوبة (الأمان)، وفي أي بيئة يُركَّب (بيئة النظام). إن نُسي تحديدها، يميل النظام إلى أن «يعمل لكنه غير صالح للاستخدام فعلياً».

هل يمكن استخدام درجة المتطلبات غير الوظيفية مجاناً؟ وأين تُحصل عليها؟

يمكن تنزيلها مجاناً من موقع IPA. تأتي مجموعة تضم جدول الدرجات وقائمة العناصر والمخطط الشجري وورقة الاستخدام مع دليل الاستخدام (قسم الشرح، وقسم الاستخدام، وقسم التطبيق). أحدث إصدار هو «درجة المتطلبات غير الوظيفية 2018» الصادر في أبريل 2018. الصفحة مصنّفة حالياً كأرشيف على موقع IPA، لكنها ما زالت تُستخدم على نطاق واسع في العمل كمعيار للتحقق من عدم إغفال المتطلبات غير الوظيفية.

هل يجب تحديد العناصر الـ238 كلها؟

لا. حتى دليل الاستخدام لا يتصور مناقشة جميع المقاييس واحداً تلو الآخر. الطريقة المعروضة تدريجية: يُختار أولاً نظام نموذجي قريب من الشركة لتحديد تقدير عام، ثم تُضبط العناصر المهمة في جدول الدرجات بما يلائم واقع الشركة، ثم يُفصَّل في قائمة العناصر النطاق اللازم فقط. لأنظمة الأعمال في الشركات الصغيرة والمتوسطة، مجرد مواءمة العناصر المهمة يمنع معظم «الخلافات الناتجة عن نسيان التحديد».

متى ينبغي تحديد المتطلبات غير الوظيفية؟

في مرحلة تعريف المتطلبات. أهداف التوفر والأداء تمس جوهر بنية الخادم والتصميم، فتغييرها بعد تقدم التطوير يؤثر كثيراً في التكلفة والمدة. وفي «العقد النموذجي لمعاملات نظم المعلومات» الصادر عن IPA أيضاً يُفترض توثيق المتطلبات غير الوظيفية إلى جانب المتطلبات الوظيفية كمخرج لمرحلة تعريف المتطلبات. إن لم تُوحَّد فرضيات الجانب غير الوظيفي عند مقارنة عروض الأسعار، يستحيل الحكم على ما إذا كان اختلاف المبالغ ناتجاً عن اختلاف البنية أم عن تقدير متساهل.

الملف الشخصي للمؤلف

صفحة الملف الشخصي لمؤلف المقالة.

غو كومورا

مؤسّس شركة كومورا سوفت ذ.م.م.

يركّز على تطوير برامج ويندوز، والاستشارات التقنية، والتحقيق في الأخطاء، ويتميّز في المشاريع التي تبقى فيها الأصول القديمة ناشطة، وفي تشخيص الأعطال التي يصعب تحديد سببها.