TIETOJÄRJESTELMÄN KEHITTÄMINEN Metsätaitokilpailun tuloslaskenta

Transkriptio

1 Pekka Hulkkonen TIETOJÄRJESTELMÄN KEHITTÄMINEN Metsätaitokilpailun tuloslaskenta Opinnäytetyö Metsätalouden koulutusohjelma Syyskuu 2007

2 KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä Tekijä(t) Pekka Hulkkonen Metsäopistontie 100 as PIEKSÄMÄKI Koulutusohjelma ja suuntautuminen Metsätalouden koulutusohjelma Metsätalous Metsäopistontie PIEKSÄMÄKI Nimeke Tietojärjestelmän kehittäminen metsätaitokilpailujen tuloslaskenta Tiivistelmä Nikkarilan metsäoppilaitoksella pidetään joka syksy kohtuullisen suuret metsätaitokilpailut. Kilpailujen tuloksenlaskenta hoidettiin ennen perinteisesti laskemalla pisteet käsin ilman tietotekniikan tuomaa apua. Opinnäytetyöni tavoitteena oli tehdä atk-sovellus, joka helpottaisi mahdollisimman paljon metsätaitokilpailujen tuloksenlaskentaa. Samalla kuvaan opinnäytetyössäni tietojärjestelmien yleistä kehittämisprosessia vertaamalla sitä metsätaitokilpailun tuloksenlaskentaohjelman kehittämisen vaiheisiin. Kehittämisprosessissa käydään läpi eräs tietojärjestelmän elinkaarimalli, ns. vesiputousmalli, jota käytetään laajalti kuvaamaan tietojärjestelmän kehittämisen vaiheita Jos mahdollista, niin tietojärjestelmän tilaajan kannattaa osallistua aktiivisesti tietojärjestelmän kehittämistyöhön. Tuntemalla tietojärjestelmien kehittämisen vaiheet ja olemalla mukana kehitystyössä, tietojärjestelmien tilaaja voi vaikuttaa huomattavan paljon tilaamansa ohjelman toimintaan ja laatuun. Asiasanat (avainsanat) Tietojärjestelmä, elinkaarimalli, vesiputousmalli Sivumäärä Kieli URN 19 s. + 2 s. liitteitä Suomi URN:NBN:fi:mamk opinn Huomautus (huomautukset liitteistä) Opinnäytetyö sisältää metsätaitokilpailun tuloslaskentaohjelman cd:n Ohjaavan opettajan nimi Pasi Pakkala Opinnäytetyön toimeksiantaja Pieksämäen ammattiopisto Unto Pikkarainen

3 DESCRIPTION Date of the bachelor's thesis Author(s) Pekka Hulkkonen Metsäopistontie 100 as PIEKSÄMÄKI Degree programme and option Metsätalouden koulutusohjelma Metsätalous Metsäopistontie PIEKSÄMÄKI Name of the bachelor's thesis Developning of information system for forest owner s competition Abstract Nikkarila forestry school arranges every autumn rather large competition for forest owners. Earlier results in the competition have been calculated manually without information technology. The aim of my thesis was to build a ADP-application that would help a calculation of results in competition as much as possible. At the same time in my thesis, I present a general development process of an information system by comparing it with development phases in a program of result calculation in competition. In the development process I examine a life cycle model in a information system, a so called waterfall model that is widely used when describing development phases of an information system. If possible, it would be useful for customers of a information system to participate actively in development work of a information system. When customers know phases of a development process in a information system and participate in development work, it is possible for them to influence functionality and quality of a program they have ordered. Subject headings, (keywords) Information system, life cycle model, waterfall model Pages Language URN 19 p. + app. 2 p Finnish URN:NBN:fi:mamk opinn Remarks, notes on appendices Thesis includes information system for forest owner s competitions cd Tutor Pasi Pakkala Bachelor s thesis assigned by Pieksämäen ammattiopisto Unto Pikkarainen

4 SISÄLTÖ KUVAILULEHDET 1 JOHDANTO TIETOJÄRJESTELMIEN KEHITTÄMINEN Yleistä Vesiputousmalli OHJELMISTON KEHITTÄMISEN VAIHEET VESIPUTOUSMALLISSA Tarve Esitutkimus (vaatimukset) Määrittely Suunnittelu Toteutus Testaus Käyttöönotto Ylläpito PÄÄTELMIÄ LÄHTEET LIITTEET... 20

5 1 JOHDANTO 1 Tietotekniikan hyödyntäminen on tänä päivänä jokaisen työyhteisön arkipäivää. Tietokone kaikkine oheislaitteineen ja internet-yhteyksineen ovat samassa asemassa kuin vasara ja saha kirvesmiehelle. Kumpikaan ei ole itsetarkoitus, mutta ilman niitä ei voi enää nykyisin töitä tehdä. Jos jokin laite tai ohjelma puuttuu tai ei toimi, alkaa työnteossakin olla pian ongelmia. Tämän on saanut jokainen työyhteisö kokea esimerkiksi sähkökatkojen yhteydessä. Tietotekniikan ollessa pois käytöstä pysähtyy tänä päivänä jokaisessa yrityksessä yhden tai useamman henkilön työskentely lähes välittömästi. Jotta tietokonetta voidaan hyödyntää, tarvitaan siihen tietysti itse laite ja tarvittavat ohjelmistot. Tietokone on siinä mielessä standardityöväline, että se soveltuu lähes perusmuodossaan useimpaan työympäristöön. Jos tietokoneelta vaaditaan jotain erityisominaisuutta, on tietokoneen varustetason parantaminen verraten yksinkertainen toimenpide. Sen sijaan ohjelmistojen tarve yrityksissä on hyvin moninainen. Jotkut yritykset selviävät pelkällä toimisto-ohjelmapaketilla ja toisilla on taas käytössään hyvin laajat, yrityksen tarpeisiin räätälöidyt sovellukset. Työtehtävät yrityksessä eivät aina pysy samoina, vaan uusia tehtäviä tulee ja vanhoja poistuu. Mikäli uuden tehtävän tekemiseen tarvitaan tietokonetta tai ajatellaan, että tietokoneen käyttö helpottaisi jonkin vanhan tehtävän tekemistä, tulee vastaan kysymys, miten tehtävä voidaan tietokoneella parhaiten tehdä. Voiko tehtävän tehdä aivan tavallisen, valmiin toimisto-ohjelman avulla, tarvitaanko toimisto-ohjelmiston laajempaa osaamista, kuten makro-ohjelmointia tai pitäisikö uutta työtehtävää varten valmistaa oma ohjelma? Samoin tulee pohdittavaksi, miten uusi työtapa vaikuttaa yrityksen nykyiseen käytäntöön. Tarkoitukseni on pohtia käytännön esimerkin avulla seikkoja, joita kohdataan tietojärjestelmiä kehitettäessä. Esimerkkinä työssäni on metsätaitokilpailun tuloslaskentaan Excel-taulukkolaskentaohjelmalla tehdyn ohjelmiston kehittämistyö. Ohjelmistojen kehittäminen kuuluu osana tietojärjestelmien kehittämiseen. Ohjelman uusin versio testattiin metsätaitokilpailun SM-kisojen tulospalvelussa kesällä Opinnäytetyöhöni kuuluu mukaan kyseinen ohjelma.

6 2 TIETOJÄRJESTELMIEN KEHITTÄMINEN Yleistä Tietojärjestelmä koostuu useista eri tekijöistä, joita ovat ihmiset (toimijat), tehtävät (suoritteet) sekä (tekniset) apuvälineet. Lisäksi tietojärjestelmästä puhuttaessa on hyvä muistaa, että se toimii aina jossakin tietyssä ympäristössä. Se ei ole tyhjiössä yksin toimiva systeemi vaan elää vuorovaikutuksessa myös oman toimintaympäristönsä kanssa. (Jokinen 2005, 6.) Puhekielessä tietojärjestelmä tarkoittaa usein monia eri asioita ja kokonaisuuksia, riippuen puhujan käsitysmaailmasta ja siitä kontekstista, jossa asiasta puhutaan. Eri ihmisillä voi olla erilaisia käsityksiä siitä, mikä on tietojärjestelmä ja he voivat silti kaikki olla oikeassa, sillä tietojärjestelmälle ei ole olemassa yksikäsitteistä, ainoaa, ehdotonta ja oikeaa määritelmää. (Jokinen 2005, 6.) Torin kulmalla olevan nakkikioskin varastokirjanpito saattaa olla hoidettu rasvan käryisellä ruutupaperilla ja tylsällä lyijykynällä kun taas suuren, maailmanlaajuisen konsernin tietojärjestelmät ovat juuri yrityksen tarpeille tehtyjä, usein kalliita ohjelmistoja, jotka toimivat kenties sadoissa palvelimissa ympäri maailmaa. Kuitenkin molemmat tietojärjestelmät puolustavat paikkansa. Jos vaikka esimerkiksi nakkikioskin omistaja on järjestelmällään selvillä varastonsa riittävyydestä ja sitä myöten selviää aamuyön tunteina pitkästä ja usein riitaisasta asiakasjonostaan, on hänen tietojärjestelmänsä ollut täysin riittävä kyseiseen tarpeeseen. Samalla jää katetta makkaran myynnistä huomattavasti enemmän, kun ei ole tarvetta suuriin tietotekniikan investointeihin Myös eri IT-alan sanastoihin on koottu erilaisia enemmän tai vähemmän virallisia määritelmiä siitä, mikä tietojärjestelmä oikeastaan on ja mitä sillä tarkoitetaan. Tietojärjestelmä-sanan kohtalaisen kattavaksi ja varsin yleiseksi määritelmäksi on muodostunut tietojenkäsittelyalan sanastossa seuraava kaksivaiheinen määritelmä, jonka mukaan tietojärjestelmä on 1. Ihmisistä, tietojenkäsittelylaitteista ja ohjelmista koostuva järjestelmä, jonka tarkoitus on tietoja käsittelemällä tehostaa ja helpottaa jotakin toimintaa tai tehdä toiminta mahdolliseksi.

7 2. Abstrakti systeemi, jonka muodostavat tiedot ja niiden käsittelysäännöt [Iivari et al., 2001]. (Jokinen 2005,6) 3 Tietojärjestelmän kehittäminen alkaa tarpeesta kehittää kokonaan uusi järjestelmä tai päivittää vanhaa järjestelmää. Syynä kehittämiseen voi olla esimerkiksi uuden tekniikan luomat mahdollisuudet, asiakkaan tarpeet tai organisaation tietojärjestelmissä havaitut puutteet. (Pohjonen 2002, 26.) Tietojärjestelmiä ei koskaan kannata lähteä kehittämään ilman todellista syytä. Yksi tietotekniikan kirjoittamattomia sääntöjähän on, että koskaan ei kannata muuttaa mitään, mikä jo toimii. Mutta kun uudistamistarvetta ilmenee, ei useinkaan ole mitään syytä jättää ainakaan pohtimatta, toisivatko mahdolliset muutokset parannusta nykyiseen tilanteeseen. Tietojärjestelmien kehittäminen on systemaattista toimintaa, jossa tietyt tehtäväkokonaisuudet on suoritettava tietyssä järjestyksessä. Edellisen vaiheen tiedot toimivat siis pohjana seuraavalle vaiheelle. Näistä tietojärjestelmien kehittämisen vaiheesta muodostuu tietojärjestelmän elinkaari. (Paananen 2003, 370.) Tietojärjestelmien kehittäminen, elinkaari, on pitkäjänteistä, usein jopa monia vuosia kestävää työtä. Tietojärjestelmien elinkaarta kuvataan erilaisilla elinkaarimalleilla. Malleja on olemassa erilaisia hieman eri tarkoituksiin, mutta ajatus on kaikissa samantapainen. Malleja käytetään siis apuna tietojärjestelmien kehittämisessä. Elinkaarimallien tarkoitus on jäsentää tietojärjestelmien kehitystyö systemaattisesti eteneväksi, tietyt vaiheet sisältäväksi kokonaisuudeksi. Eräs paljon käytetty malli on ns. vesiputousmalli ja sen eri variaatiot. 2.2 Vesiputousmalli Vesiputousmallissa edetään ennalta määritellyssä järjestyksessä olevia vaiheita portaittain (ks. kuva 1). Mallista on useampia muunnelmia, muuta tyypillisiä vaiheita ovat järjestelmäsuunnittelu, vaatimusmäärittely, suunnittelu, toteutus, testaus, käyttöönotto ja ylläpito. Vaiheilla voi olla myös alivaiheita, kuten esimerkiksi testaus voi koostua yksikkö-, integrointi- ja järjestelmätestauksesta. (Sarajärvi & Mali 2002.)

8 4 Vesiputousmallissa keskitytään ainoastaan yhteen vaiheeseen kerrallaan. Jokainen vaihe suoritetaan kerralla loppuun ja seuraavaan vaiheeseen voidaan siirtyä vasta, kun edellinen vaihe on hyväksytty. Lineaarinen malli olettaa, että järjestelmä on valmis, kun vaiheet on suoritettu. Idealistisessa tilanteessa prosessi etenee järjestyksessä vaiheesta toiseen. Käytännössä kuitenkin vaiheilla on riippuvuuksia. Vaiheen suoritus voi paljastaa puutteita tai edellisessä vaiheessa tehtyjä virheitä, jolloin on palattava takaisin suorittamaan aikaisempia vaiheita. Takaisinpaluu aikaisempiin vaiheisiin voi tulla kalliiksi, koska vaiheet ja niiden tuotokset on tehtävä uudelleen. (Sarajärvi & Mali 2002.) Vesiputousmallissa eteneminen on sidottu dokumentteihin, tarkastuksiin ja hyväksymisiin. Mallin heikkoutena on myös se, että lopullinen tuote saadaan asiakkaan tutkittavaksi vasta prosessin lopussa. (Sarajärvi & Mali 2002.) KUVA 1. Kaavakuva vesiputousmallista (Sarajärvi & Mali. 2002) Vesiputousmalli on tunnettu ja helposti omaksuttava prosessimalli. Vesiputousmallilla tuotettu projekti on helposti seurattava sekä ennakoitava. Lisäksi projekti on helppo jakaa osaprojekteihin. Tuotekehitykseen malli on kuitenkin hidas ja jäykkä. (Sarajärvi & Mali 2002.)

9 3 OHJELMISTON KEHITTÄMISEN VAIHEET VESIPUTOUSMALLISSA Tarve Nikkarilan metsäoppilaitoksella pidetään joka vuosi metsänomistajille tarkoitetut maakunnalliset metsätaitokilpailut. Kilpailijoita on ollut useimmiten sadan kilpailijan molemmin puolin, joten kyseessä on varsin suuret kilpailut. Järjestelyistä ovat vastanneet opiskelijat yhdessä oppilaitoksen henkilökunnan kanssa. Järjestelyihin kuuluu tietysti olennaisena osana huolehtia kilpailun tuloslaskennasta. Vuosien ajan tulokset on laskettu kilpailukortista käsin ja vasta lopputulosten laskennassa on hyödynnetty tietotekniikkaa. Vuosien varrella herättiin pohtimaan, voisiko tuloslaskentaa mahdollisesti kehittää tietotekniikan avulla. Etenkin kilpailun leimaustehtävän pisteiden laskentaan toivottiin parannusta ja tulokset haluttiin valmiiksi nopeammin ja ennen kaikkea luotettavammin. Toisin sanoen heräsi tarve tehostaa työtapoja. Tarve tietojärjestelmien kehittämiselle toimii aina kaikille elinkaarimalleille lähtökohtana. 3.2 Esitutkimus (vaatimukset) Esitutkimusvaiheessa tarkastellaan suunniteltavaa hanketta sen teknisen ja taloudellisen toteutuksen näkökulmasta. Esitutkimuksessa tehdään mm. seuraavia asioita: - Tarkastellaan nykyisin käytössä olevaa järjestelmää - Kartoitetaan mahdollisia ongelmia ja pohditaan ratkaisuja niihin - Määritellään järjestelmän päätehtävät - Etsitään uusia ratkaisuvaihtoehtoja - Tehdään kustannus- ja kannattavuusvertailuja (Jaakohuhta & Kiianmies 1998, 370). Esitutkimuksen perusteella tehdään päätös siitä, jatketaanko järjestelmän kehittämistä vai luovutaanko siitä kokonaan. Esitutkimus ei siis aina johda ohjelmiston kehittämiseen, vaan sen perusteella voidaan myös hanke hylätä. (Pohjonen 2002, 27.) Esitutkimusvaiheessa voidaan ottaa myös kantaa siihen, miten järjestelmä hankitaan. Eri vaihtoehtoja ovat järjestelmän ostaminen ulkopuolelta eli ns. valmisohjelmien käyttö tai työn teettäminen omalla tai ulkopuolisella työvoimalla. (Jaakohuhta & Kiianmies 1998, 371.)

10 6 Esitutkimus on siis tärkeä vaihe ohjelmiston suunnittelussa. Tässä vaiheessa kustannuksia kerry vielä mahdottomasti, joten jos hanke joudutaan syystä tai toisesta hylkäämään, se ei aiheuta suuria tappioita. On myös hyvä muistaa, että yleensäkin suuri osa erilaisista projekteista ei pääty alkuperäiseen tavoitteeseen, vaan lopputuloksena saattaa olla tieto siitä, että tavoitetta ei voida saavuttaa. Tällainenkin projekti on onnistunut projekti. Nikkarilan metsäoppilaitoksella heräsi eräässä henkilöstön koulutustilaisuudessa keskustelua, voisiko metsätaitokilpailujen tuloslaskentaan kehittää oman tietokoneohjelman. Illan aikana selviteltiin, kuinka laskenta nykyisin toimii ja missä ovat laskennan pullonkaulat. Ohjelman suunnittelun lähtökohdaksi otettiin keskustelujen tuloksena leimauspisteiden laskenta ja sen parantaminen. Myös erilaisten inhimillisten virheiden määrä oli suuri, koska kaikki laskenta tapahtui ns. käsipelissä. Tähän koetettiin myös löytää ratkaisu. Keskusteluja jatkettiin seuraavina viikkoina asianomaisten opettajien kanssa ja näin tehtiin kyseiseen tietojärjestelmäprojektiin esitutkimus, jonka perusteella päätettiin aloittaa ohjelman tekeminen. Ohjelman suunnittelua helpotti paljon se, että tilaajalta löytyi aina aikaa pohtia ja testata ohjelmantoimintaa. Ohjelman toiminta laajeni myös alkuperäisestä leimauspisteiden laskennasta kattamaan koko metsätaitokilpailun tuloslaskennan. Ohjelman käyttötarve oli eräs kysymys, joka aiheutti alkuvaiheessa pientä pohdintaa koko ohjelman teon mielekkyydestä. Kilpailuja, jossa ohjelmaa tarvittaisiin, järjestetään Nikkarilassa vain kerran vuodessa. Olisiko tehtävällä ohjelmalla käyttöä missään muussa tarkoituksessa? Kannattaisiko yhden kilpailun takia uhrata aikaa ohjelman tekemiseen? Ohjelman tekemisen kustannuksia ei missään vaiheessa pohdittu, eikä siihen ollut tarvettakaan. Koko hanke alkoi allekirjoittaneen omasta mielenkiinnosta tietotekniikkaa ja metsäalaa kohtaan. Oikeilla ja mielenkiintoisilla käytännön esimerkeillä on kaikkein parasta ylläpitää omaa ammattitaitoa. Jos kyseessä olisi ollut työtehtävä, josta olisi saatava jokapäiväinen leipänsä, olisi jo tässä vaiheessa pitänyt olla jonkinlainen alustava käsitys ohjelman tekemisen vaatimasta työmäärästä ja sitä kautta tietysti kustannuksista. Työn tilaajalle näillä tiedoilla on tietysti yhtä suuri merkitys kuin työn tekijällekin. Tilaajan on arvioitava, onko tietojärjestelmän kehittäminen järkevää taloudellisesti eli asettuvatko hyöty ja kustannukset oikeaan suhteeseen.

11 7 Oma kiinnostus ohjelman tekemiseen vastasi kysymykseen, kannattaisiko ohjelma tehdä yhden kilpailun takia. Eli kun työn tekee harrastusmielessä, ei kustannuksilla ja ajan käytöllä ole niin suurta merkitystä. Lisäksi varsin pian ensimmäisten ohjelmaversioiden jälkeen tuli Etelä-Savon metsäkeskukselta viesti, että ohjelma saattaisi kiinnostaa useampaakin tahoa ja tämä antoi merkittävää lisäpotkua ohjelman kehittämiseen. Hyvin alkuvaiheessa kehittämistyötä käytiin myös läpi kilpailun kulku esivalmisteluista palkintojen jakoon saakka. Näin siksi, että saataisiin kuva, vaikuttaako tulospalvelun uudistaminen millään tavoin rutiineihin, joilla kilpailu oli vuosia viety sujuvasti läpi. Mitään muutostarvetta ei tässä vaiheessa tullut ilmi eikä myöhemminkään ja se oli tietysti hyvä asia. Entiset testatut työtavat voitiin säilyttää. Tietojärjestelmien kehittäminen yrityksissä tuo usein tullessaan myös muutoksia vakiintuneisiin työtapoihin. Vakiintuneiden työtapojen muuttaminen herättää lähes aina myös muutosvastarintaa, hyödystä huolimatta. Uuden järjestelmän tuoman hyödyn pitää olla sellainen, että työtapojen muuttaminen on helppo perustella. Hyvin usein on käynyt niin, että samat tehtävät on tehty ehkä vuosikymmeniä samalla periaatteella ja vasta kehittämisprosessin kautta työmenetelmiä joudutaan tosissaan miettimään monesta eri näkökulmasta. Ja kas kummaa, on havaittu, että on olemassa tehokkaampiakin tapoja suorittaa joku tietty tehtävä. Joskus tuntuu, että etenkin vanhemmille ikäpolville työtapojen muutos atk:lla tehtäväksi on suurimpia ongelmia, mitä työpaikalla voi tapahtua. Pelko tietokoneita ja tietojen kadottamista kohtaan on välillä tavattoman suuri ja pelätään, että osaamattomuus tietokoneiden kanssa aiheuttaa ehkä enemmän töiden viivästymistä kuin nopeutumista. Kuvaava lause oli eräässä metsäalantoimihenkilöiden koulutustilaisuudessa kuultu lause onkohan näillä asioilla kiire vai tehdäänkö ne tietokoneella? Lausujana oli yli 60-vuotias vanha tervaskanto. Ja viehän se tietokone kaikki työpaikatkin on vielä 2000-luvullakin hyvin usein kuultu lause. Muutosvastarintaa voidaan pienentää tiedottamalla avoimesti tietojärjestelmän kehittämisestä ja sen vaikutuksista työympäristöön. Henkilöstön mukanaolo kehittämistyössä ja riittävä koulutus uuden tietojärjestelmän käyttöönottovaiheessa auttaa myös

12 8 sopeutumaan uusiin työtehtäviin. Tähän kun lisätään vielä osaava ja ihmisläheinen atk-tukihenkilö ratkomaan käytännön ongelmia, saadaan uudet työtavat sujuvammin yrityksessä käyttöön. 3.3 Määrittely Jos esitutkimuksen perusteella päätetään jatkaa ohjelmiston kehittämistä, on seuraavana vuorossa määrittelyvaihe. Määrittelyvaiheessa määritellään ohjelman toiminta- ja tietosisältö. Näillä tarkoitetaan ohjelman tehtäviä, näyttöjä, tulosteita sekä tietoja, joita järjestelmään tallennetaan. (Jaakohuhta & Kiianmies 1998, 371.) Määrittelyvaiheen jälkeen pitäisi seuraavat asiat olla selvitettynä: - Yleiskuvaus rakennettavan järjestelmän tarkoituksesta. - Kuvaus järjestelmän ympäristöstä. - Kuvaus järjestelmän toiminnasta yleisellä tasolla. - Kuvaus järjestelmän käyttäjistä. - Kuvaus järjestelmän yleisistä rajoitteista. - Kuvaus järjestelmään ja sen käyttöön liittyvistä oletuksista ja riippuvuuksista. - Järjestelmän jokaisen toiminnan yksityiskohtainen kuvaus. - Järjestelmän käsittelemien tietojen ja tietokantojen kuvaukset. - Järjestelmän rajapintojen kuvaukset (käyttö-, ohjelmisto-, laitteisto- ja tietoliikenneliittymät. - Määrittelyt järjestelmän suorituskyvyn, käytettävyyden, virhetilanteista toipumisen sekä turvallisuuden suhteen. - Kuvaukset järjestelmään tai sen toteuttamiseen liittyvistä rajoitteista (standardit, laitteisto- ja ohjelmistorajoitteet). (Pohjonen 2002, 32.) Metsätaito -projektissa keskityttiin tässä vaiheessa järjestelmän toimintaan yleisellä tasolla ja siitä sitten vaiheittain järjestelmän toimintojen yksityiskohtaiseen kuvaukseen. Yleisellä tasolla tavoite oli se, että järjestelmällä saadaan nopeasti ja luotettavasti laskettua metsätaitokilpailun pisteet ja ohjelma toimii laitteistojen ja ohjelmistojen osalta mahdollisimman standardissa ympäristössä ilman mitään vaatimuksia tietoteknisestä erikoisosaamisesta. Yksityiskohtaisempia toimintoja tavoitteen toteutumiseksi olivat: - kilpailukortin tietojen syöttö

13 - pisteiden laskenta kilpailukortin tietojen perusteella - kilpailukortin tuloksen ilmoittaminen kilpailijalle - kilpailun lopputulosten laskenta ja tulostaminen. 9 Määrittelyvaihe on ehkä tärkein vaihe, kun mietitään hankeen lopullista toimintaa ja kustannuksia. Tässä vaiheessa pitäisi olla jo selvää, miten ohjelman tulisi toimia. Suuria muutoksia on usein hankala tehdä toteutusvaiheessa, jos niitä ei ole mitenkään otettu huomioon aikaisemmissa vaiheissa. Ohjelman, tai yleisesti tietojärjestelmän, tekijänä tekisin oikeassa hankkeessa tässä vaiheessa lopullisen tarjouksen kyseisen järjestelmän tekemisestä ja mahdollisesta ylläpidosta, johon palaan tuonnempana tässä työssä. Mikäli järjestelmään tulisi jatkossa suuria muutoksia, niin muutosten tekemisen hinnasta pitäisi neuvotella erikseen. Käytännön työelämässä olen usein törmännyt tilanteisiin, missä on pyydetty tekemään järjestelmään muutoksia tehdään pieniä muutoksia ja hörpätään samalla kahvit - periaatteella. Lähes yhtä usein nämä pienet muutokset ovat vaatineet useiden tuntien tai kenties jopa päivien työn. Tänä päivänä yrittäjät ovat onneksi tietoisia, mitä työn tekeminen maksaa ja mahdollisten korvausten kanssa minulla ei ole ollut suurempia hankaluuksia. Mutta aina on siis helpompaa, kun on etukäteen tarkasti määritelty, mistä ja kuinka paljon maksetaan. 3.4 Suunnittelu Kun määrittelyvaiheessa on saatu kuvattua, mitä järjestelmä tekee, niin seuraavaksi suunnitellaan, miten järjestelmä saadaan toteuttamaan määrittelyvaiheen tehtävät. Suunnittelun tarkoituksena on muuntaa asiakkaiden tarpeiden mukaan tehdyt toiminnalliset määrittelyt järjestelmän tekniseksi määrittelyksi. Tekninen määrittely kuvaa järjestelmän teknisen toteutuksen. (Paananen 2003, 371.) Suunnitteluvaiheessa tarkennetaan määrittelyvaiheen toiminta- ja tietosisältöä. Suunnitteluvaiheessa suunnitellaan tekninen toimintaympäristö, joka käsittää laitteet, varusohjelmistot, tietovarasto- ja tietoliikenneratkaisut sekä tietojärjestelmän varmistukset ja suojaukset. (Jaakohuhta & Kiianmies 1998, 371.)

14 10 Uutta suunniteltaessa kannattaa ajatusten antaa aluksi lentää varsin vapaasti. Mitään aivan utopistiseltakin tuntuvaa ajatusta ei kannata heti suoralta kädeltä tyrmätä, vaan niistä saattaa tarkemmin mietittäessä yllättäen poikia jotain aivan uutta, todellinen innovaatio. Usein miten näin ei tietysti tapahdu, mutta jos jotakin uutta todella keksitään, niin se saattaa mullistaa koko suunnittelun alla olevan asian. Metsätaito -projektissakin mietittiin aluksi kilpailukortin tietojen syöttämistä tietokoneelle jonkinlaisen kuvanlukijan avulla. Se olisi nopeuttanut tuloslaskentaa todella paljon ja samalla myös tulosten luotettavuus olisi parantunut huomattavasti näppäilyvirheiden jäädessä vähemmälle. Tästä ajatuksesta jouduttiin kuitenkin luopumaan jo aikaisessa vaiheessa. Kilpailukortin vastausten tulkinnassa vaaditaan hyvin usein loogista ajattelua ja tulkintoja, johon tietokone ei millään pysty. Voi vain kuvitella kuvanlukijan ajatuksia, kun se koettaa saada selvyyden hermostuneen kilpailijan pariin kolmeen kertaan muutetuista leimausmerkinnöistä. Pohdintojen seurauksena tultiin siihen tulokseen, että kaikki tiedot on joka tapauksessa parasta syöttää käsin ohjelmalle. Seuraava ajatus oli, että tietojen syöttäminen on tehtävä mahdollisimman helpoksi. Kilpailutilanteessa vastausten merkitseminen kilpailukorttiin oli jo suunniteltu helpoksi ja tätä ideaa lähdettiin sitten kehittämään eteenpäin. Tuloksena oli sovelluksen käyttöliittymä, jonka kuva on liitteessä 1. Kilpailijan vastausten syöttämiseen tarvitaan vain muutaman näppäimen käyttöä ja näin ollen tuloslaskenta on mahdollista ilman kymmensormijärjestelmän osaamista. Vastaukset merkitään käyttöliittymään aivan kuten itse kilpailukorttiinkin. Samalla ikään kuin vahingossa ratkaistiin ongelma, kuinka ilmoittaa kilpailukortin pisteet kilpailijalle. Pisteiden laskennan jälkeen tulostetaan sovelluksen käyttöliittymä kilpailijalle oikeine vastauksineen (liite 1). Pisteiden laskenta suunniteltiin siten, että ohjelma vertaa kilpailijan vastauksia oikeisiin vastauksiin ja antaa niistä sitten pisteitä metsätaitokilpailujen sääntöjen mukaan. Oikeat vastaukset on tällöin syötettävä ohjelmaan aina ennen kilpailua. Kilpailun lopputulosten laskenta suunniteltiin myös ohjelman tehtäväksi. Koska kaikki kilpailijan tiedot tulevat ohjelman tietoon kilpailijan pisteitä laskettaessa, oli tästä luonnollista kehittää systeemi, jolla saatiin laskennassa käytetyistä tiedoista suoraan

15 lopputulokset. Tietojenkäsittelyn yksi perussääntöhän on, että kertaalleen tietokoneelle tallennettua ei tarvitse enää syöttää sinne uudestaan. 11 Ohjelman toimintoympäristö pidettiin jatkuvasti mukana suunnitelmissa ja taustalla oli koko ajan ajatus, että ohjelman pitää toimia aivan standardissa toimistoympäristössä, hyödyntäen jo olemassa olevaa laite- ja tietoliikenneratkaisuja. Samoin ohjelman käyttöönotto ja varmuuskopiointi pitää onnistua aivan normaalilla atk-osaamisella ilman mitään erikoisosaamista. 3.5 Toteutus Toteutusvaiheessa ohjelmisto tai osa siitä ohjelmoidaan jollakin ohjelmointikielellä tai sovelluskehittimellä. Jos aikaisemmat työvaiheet on tehty huolellisesti, tässä vaiheessa ei pitäisi olla suuria ongelmia. Kaikki suuret ja tärkeimmät ratkaisut pitää olla jo tarkasti mietittyjä. (Pohjonen 2002, 34.) Sovelluskehitin eroaa perinteisestä ohjelmointikielestä siten, että sillä voidaan nopeammin ja helpommin rakentaa omia sovellusohjelmia. Sovelluskehittimiin on esimerkiksi valmiiksi tehty erilaisia toimintoja, jotka perinteisesti pelkällä ohjelmointikielellä toteutettuna vaatisivat ylimääräistä ohjelmointia. Ohjelmointikieliä ovat mm. Java ja C++ ja sovelluskehittimiä Visual Basic. Myös Microsoftin Access - tietokantaohjelma voitaisiin katsoa eräänlaiseksi sovelluskehittimeksi. Metsätaito -projektissa sovelluskehittimeksi valittiin Microsoftin Excel - taulukkolaskentaohjelma. Perusteena tälle oli ohjelman yleisyys ja samalla ohjelman hyvä yleinen käyttötaito, mahdollisuus tehdä helposti muutoksia ja Excelin mukana tuleva Visual Basic for Applications (VBA)-ohjelmointikieli (liite 2). VBA-kieli on Microsoftin toimisto-ohjelmille kehitetty ohjelmointikieli, joka on hyvin läheistä sukua suositulle Visual Basic -ohjelmointikielelle. VBA-kielellä ei voi kuitenkaan tehdä itsenäisiä ohjelmia, vaan ne vaativat aina toimiakseen jonkun Microsoftin ohjelmiston isäntäohjelmistoksi. Koska Visual Basic-osaajia löytyy Suomesta paljon, oli turvallista olettaa, että ohjelmistoa pystyy kehittämään ja korjaamaan myös muutkin kuin ohjelman tekijä.

16 12 VBA-kielellä voidaan toteuttaa Microsoftin toimisto-ohjelmiin toimintoja, joita ei ohjelmien omista valikosta välttämättä löydy. Excel on omilla perustoiminnoillaankin tehokas sovellus, jota harvoin osataan hyödyntää täysimittaisesti. Ohjelmoimalla siitä kuitenkin saadaan enemmän irti. Metsätaito -ohjelmassa lähes kaikki toiminnot toteutettiin ohjelmoimalla. Näin voitiin toteuttaa kaikki ohjelman toiminnot juuri siten kuten oli ajateltu, eikä tarvinnut turvautua puolinaisiin ratkaisuihin. Ohjelmiston toteutusvaiheessa ei ilmennyt suurempia ongelmia. Tämä paljasti sen, että aikaisemmat kehittämisvaiheet oli tehty tavoitteisiin nähden riittävän huolellisesti. Osaltaan tässä auttoi luonnollisesti ohjelman suhteellisen pieni koko ja se, että niin ohjelmiston tekijän kuin tilaajankin puolelta löytyi riittävästi sekä metsäalan ja tietotekniikan asiantuntemusta. Yhteinen kieli oli koko ajan käytössä eli molemmat osapuolet ymmärsivät aina, mitä toinen haluaa. Tietenkin ohjelmointivaiheessa tuli aluksi muutamia epäonnistumisia ja erilaisia ratkaisuvaihtoehtoja kokeiltiin, mutta toimiva ajatus ohjelmointikoodiin löytyi varsin helposti. 3.6 Testaus Ohjelmisto on ennen käyttöönottoa testattava huolellisesti mahdollisten virheiden varalta. Testaus pyritään tekemään mahdollisimman monipuolisesti ja huolellisesti koskien kaikkia ohjelmistoon liittyviä osia. Testausmenetelmät suunnitellaan usein jo määrittelyvaiheessa ja testaamisella varmistetaan, että määritellyt tehtävät toteutuvat. (Paananen 2003, 371.) Ohjelman testaus on tärkeä vaihe ohjelmiston kehityksessä. Siinä ohjelman suunnittelijan pitäisi löytää ja keksiä kaikki mahdolliset tilanteet, joihin ohjelman kanssa voi ajatella joutuvansa. Tämä vaatii erilaisten tilanteiden simulointia ja ohjelman suunnittelijan asettumista loppukäyttäjän asemaan. Tämä saattaa kuitenkin olla erittäin vaikeaa, koska ohjelman suunnittelijan päässä voi olla vahvana tietynlainen toimintamalli, kuinka ohjelmaa käytetään. Hyvä keino onkin pyytää ns. maallikkoa käyttämään ohjelmaa jo varhaisessa vaiheessa. Hän voi usein keksiä omintakeisia toimintatapoja, jolla ohjelma saadaan kenties täysin solmuun ja jota ohjelman suunnittelija ei ole osannut edes unissaankaan kuvitella.

17 13 Testauksesta huolimatta täysin virheetöntä ohjelmaa on vaikea, jollei suorastaan mahdoton, luoda. Vaihtoehtoja ohjelman käyttämisessä on usein niin paljon, että kaikkien tilanteiden testaaminen on täysin mahdotonta. Hyvänä esimerkkinä voisi mainita suuren Microsoftin uusimpien Windows-käyttöjärjestelmien lukuisat päivitykset sen jälkeen, kun miljoonat käyttäjät ovat alkaneet niitä käyttää ja ovat raportoineet virheistä käyttöjärjestelmän toiminnassa Edes suurimman ohjelmistotalon resurssit eivät ole riittäneet virheettömään ohjelmaan. Metsätaito -ohjelman kehitysvaiheessa testausta tehtiin ensimmäisten tehtävien kohdalla käymällä kaikki vastausvaihtoehdot läpi ja laskettamalla tehtävien pisteet jokaisella mahdollisella vaihtoehdolla. Tämä oli varsin työläs, suurta huolellisuutta ja aikaa vaativa vaihe, mutta kun koodi saatiin alusta asti toimimaan oikein ja jatkossa leimausta lukuun ottamatta kaikki tehtävät noudattivat samaa logiikkaa, voitiin laskennan suorittava VBA-koodi pienin muutoksin kopioida tehtävästä toiseen ja testauksen tarve väheni jatkossa huomattavasti. Leimauspisteiden laskennassa ei ollut mahdollista kokeilla kaikkia mahdollisia vaihtoehtoja johtuen eri vastausvaihtoehtojen erittäin suuresta lukumäärästä, joten sen osalta testattiin laskentakoodin toimintalogiikkaa vain tiettyjen perus- ja ääritilanteiden osalta. Lopullisen käyttöönotetun metsätaitosovelluksen testaaminen on tehty laskemalla useampia kilpailukortteja sekä käsin että koneella ja vertailemalla tuloksia. Näin on varmistettu, että pisteet lasketaan kaikilla vastausvaihtoehdoilla oikein. Samoin tulosteita on otettu erilaisilla tulostimilla ja vertailtu tulosteiden luettavuutta. Tässä suhteessa väritulostin on ollut ehkä parempi vaihtoehto kuin mustavalkoinen, joita useimmat lasertulostimet esimerkiksi toimistoissa vielä ovat. Myös todellisia kilpailutilanteita simuloitiin, jolloin saatiin varmistus ohjelman toimimisesta kilpailun kaikissa vaiheissa ja käsiteltäessä suuria tietomääriä. Samalla pohdiskeltiin erilaisia toimintotapoja tulostenlaskentatilanteeseen eli lähinnä sitä, täytyykö tulospalvelun rutiineja kenties muuttaa uuden laskentasysteemin takia. Ohjelmakehityksessä, ohjelmoinnissa ja testausvaiheessa kiinnitettiin myös erityistä huomiota mahdollisten näppäilyvirheiden eliminoimiseen ja niiden huomaamiseen, koska tiedettiin, että kilpailutilanteessa tietojen syöttäjinä toimivat metsätalouden perustutkintoa suorittavat opiskelijat ja heidän konekirjoitustaitonsa ei välttämättä ole

18 14 kovin harjaantunutta. Mikäli näppäilyvirheet saadaan mahdollisimman vähiin tuloslaskennan aikana, on ohjelmasta saatu hyöty kaikkein suurin. Ohjelma laskee pisteet kyllä aina oikein, mikäli tiedot pitävät paikkansa. Tässä testausvaiheessa palattiin usein takaisin toteutusvaiheeseen tekemään pieniä muutoksia ohjelmaan. 3.7 Käyttöönotto Ohjelmiston käyttöönotto tulee aina tehdä hallitusti ja suunnitellusti. Käyttöönottoon liittyviä vaiheita ovat mm. - käyttäjien koulutus - asennus - käyttäjätestaus - pilot-käyttö - rinnakkaiskäyttö ja - tietokantojen ym. siirrot. (Ohjelmistoprosessi 2003). Metsätaito -ohjelma otettiin ensikerran käyttöön syksyllä Tätä ennen kävimme Unto Pikkaraisen, joka vastasi kyseisen kilpailun tuloslaskennasta, kanssa läpi ohjelmankäytön. Unto vastasi sitten omassa organisaatiossaan tulospalvelussa työskennelleiden opastuksesta. Ensimmäisissä kilpailuissa oli myös jatkuva valmius muuttaa tulospalvelu takaisin perinteiseen manuaaliseen laskentaan. Näin varmistettiin vielä kilpailujen sujuvuus, mikäli ohjelmassa olisi tullut vielä testaamisesta huolimatta eitoivottuja yllätyksiä. Mitä suuremmasta ja yrityksen toiminalle kriittisestä tietojärjestelmäprojektista on kyse, sitä tärkeämpää on mielestäni käyttöönottovaiheessa säilyttää ja ylläpitää myös vanhaa järjestelmää. Vanhasta järjestelmästä saadaan heti käyttöönottovaiheessa helposti varmasti paikkaansa pitäviä tietoja, joita voidaan vertailla uuden järjestelmän antamiin tietoihin. Näin mahdolliset virheet uudessa järjestelmässä paljastuvat helpommin ja nopeammin. Siihen, kuinka kauan vanhaa järjestelmää kannattaa pitää toiminnassa, ei voi antaa yksiselitteistä vastausta. Kuitenkin ainakin niin kauan, että ollaan sataprosenttisen varmoja, että uusi järjestelmä toimii kuten on toivottu.

19 3.8 Ylläpito 15 Ylläpitovaiheessa seurataan tuotannossa olevan tietojärjestelmän toimintaa. Seurannan avulla selvitetään, ovatko tietojärjestelmän käyttämät tiedot oikeita ja ajantasaisia, palveleeko tietojärjestelmä sille määriteltyjä tehtäviä ja palveleeko tietojärjestelmä käyttäjää. Ylläpidon tarkoitus on myös säilyttää tietojärjestelmän toimintakunto ja kehittää järjestelmää koko järjestelmän eliniän. (Jaakohuhta & Kiianmies 1998, 371.) Tietojärjestelmän ylläpito voidaan jakaa kolmeen osa-alueeseen: - asiakkaan ongelmien ratkomista käyttöönotossa - korjaava ylläpito eli virheiden korjaaminen - mukauttava ylläpito eli kehittäminen ohjelman muuttaminen vaatimusten muuttuessa uusien piirteiden lisääminen. (Ohjelmistoprosessi 2003). Metsätaito -ohjelmassa tietojen oikeellisuuden tarkistus, tietysti sen jälkeen kun testausvaiheessa jo testattiin ohjelman toimivuus, toteutuu parhaiten viemällä lasketut tulokset kilpailijoiden nähtäville. Jokainen kilpailija on tietoinen omista vastauksistaan ja mahdolliset virheet tuloslaskennassa paljastuvat kokemusten mukaan välittömästi. Syy tuloslaskennan virheisiin on useimmiten jonkun tehtävän vastauksen erilaisessa tulkinnassa kilpailijan kilpailukortissa tai aina mahdollinen tietojen syöttövirhe. Koska asiakas eli ohjelman tilaaja on ollut jatkuvasti mukana ohjelmiston kehityksessä, ei ohjelman käyttöönotossa ole ollut mitään ongelmia. Korjaavan ylläpidon osuus tulee vastaan mahdollisten ohjelmistovirheiden ilmetessä. Ohjelmaa on kuitenkin käytetty jo niin monta kertaa ja lisäksi vielä suurelle kilpailijajoukolle, että suoranaisia ohjelmavirheitä en usko enää löytyvän. Mukauttava ylläpito eli kehittäminen astuu kuvaan, jos kilpailun säännöt, kilpailukortti tms. muuttuu. Uusia piirteitä on ohjelmaan jo lisätty, lähinnä SM-kisojen vaatimusten takia. Näitä olivat lähtölistojen arvonta ja joukkuetulosten laskenta. Näiden kehittämisestä oli vahvasti mukana metsätalousinsinööri Asmo Hyvärinen Etelä-Savon metsäkeskuksesta. Ohjelman toteutus ohjelmoinnin avulla johtaa siihen, että muutosten tekeminen on mahdotonta, jos ei hallitse ohjelmointia. Ohjelman dokumentointi eli ohjelman toteu-

20 16 tustavan kirjallinen selvittäminen olisi seuraava vaihe, joka kuuluisi tehdä kaikille ohjelmille. Dokumentoinnin avulla ohjelmoinnin hallitseva henkilö pääsee helpommin käsiksi ohjelman sielunelämään. Näin ohjelman kehittäminen ei jäisi muutamien henkilöiden osaamisen varaan. 4 PÄÄTELMIÄ Olipa sitten kyse pienestä tai suuresta tietojärjestelmästä, niin niiden kehittäminen on edennyt todennäköisesti samanlaisten periaatteiden mukaan. Elinkaarimallien vaiheet löytyvät kaikista, mutta eri vaiheissa tehtyjen toimenpiteiden laajuus vaihtelee suuresti. Yhteistä on kuitenkin aina se, että mitään ei voi tehdä ennen perusteellista taustaselvitystä. Metsätaitokilpailun tuloslaskentaohjelman kehityskin eteni tiettyjen perusvaiheiden kautta, vaikka kyseessä oli vain pienimuotoinen tietojärjestelmän kehittäminen. Esitutkimusvaiheessa tarvitaan aina yhteistyötä järjestelmän kehittäjän ja yrityksen toiminnan tuntevien tahojen välillä. Mitä tarkemmin kehityskaaren alkuvaiheessa saadaan määriteltyä tulevan järjestelmän tehtävät, sitä parempi järjestelmä saadaan aikaiseksi. Näin ollen yrityksen oma henkilöstö on osaltaan avainasemassa koko järjestelmän onnistumisen kannalta. Tietojärjestelmän elinkaarimallin tunteminen auttaa ymmärtämään alkuselvitysten tärkeyden. Vaikea on tehdä ohjelmaa, kun ohjelmoijalle pitää kertoa, että männyssä on pitkät neulaset ja kuusessa lyhyet. Tämä Kajaanin automatiikka -yrityksessä vuonna 1991 kuulemani lause kertoo minusta paljon. Kyseessä oli silloin monitoimikoneiden mittalaitteiden alkuaikojen ohjelmistokehitystyö, joka oli hankalaa, koska ohjelman tekijöillä ei ollut oikein aavistustakaan, mitä ohjelman pitäisi tehdä. Lisäksi ohjelman tilaajilla ei ollut aavistustakaan, miten ohjelma tehdään. Kajaanin automatiikan silloinen tuotantopäällikkö sanoi maksavansa mitä tahansa ohjelmoinnin hallitsevasta metsätalousinsinööristä. Metsätaitokilpailun tuloksenlaskentaohjelman suunnittelua ja tekoa helpotti huomattavasti se, että ohjelman tekijällä ja ohjelman tilaajalla oli tietämystä niin tietotekniikan kuin metsäalan puolelta. Ymmärrys siitä, mitä tarvitaan oli molemmilla osapuolilla yhtenevä heti ohjelman tekemisen alkumetreiltä saakka.