Выбор инструментальных средств моделирования и методов
Одним из первых и основных этапов проекта по описанию бизнес-процессов компании является выбор методов и инструментальных средств моделирования.
В настоящее время на рынке программного обеспечения есть большое количество продуктов, предназначенных для моделирования деятельности предприятия, в основу каждого из них заложена определенная методология.
В целом выделяют два подхода к моделированию.
Структурно-алгоритмический – основными строительными блоками модели при использовании данного подхода являются функции (процедуры). Модель представляет собой выстроенную последовательность функций, при этом имеется возможность их декомпозиции на составные части; на вход каждой функции поступают некоторые данные, на выходе имеются определенные результаты ее выполнения, показывается ресурсное окружение функции – люди, информационные системы, регламенты.
К этому блоку относится методология IDEF; инструментом, реализующим данную методологию, является BPWin.
Объектно-ориентированный подход предполагает использование объектов – сущностей, обладающих идентичностью, состоянием и поведением. Модель в данном случае представляет собой всестороннее описание объекта исследования – кроме описания собственно бизнес-процесса, в ней содержится описание: организационной структуры предприятия, структуры информационных систем, операционных и регламентирующих документов. При моделировании в соответствии с объектно-ориентированным подходом создается единая база данных объектов модели, благодаря этому появляется возможность отслеживания взаимосвязей между объектами и безызбыточности построенной модели.
Методологии, поддерживающие объектно-ориентированный принцип: методология Aris (группа продуктов IDS Sheer «Aris») и методология UML (продукт Rational Rose). Методология UML в основном ориентирована на разработку программного обеспечения, Aris используется для описания бизнес-процессов предприятия.
Aris в том числе предоставляет возможность оценки процессов по заданным параметрам, например с точки зрения времени и стоимости их выполнения.
При моделировании деятельности организации в случае обоснования необходимости возможна интеграция нескольких систем, в этом случае в их состав должны входить соответствующие механизмы экспорта/импорта.
В России для моделирования и анализа бизнес-процессов достаточно широко используются следующие средства моделирования: Rational Rose, Oracle Designer, AllFusion Process Modeler (BPWin) и AllFusion ERwin Data Modeler (ERWin), ARIS, Power Designer. За рубежом, помимо упомянутых, активно используются такие средства, какSystem Architect, Ithink Analyst, ReThink и др. В табл. 5 представлен перечень инструментальных средств, участвующих в рассмотрении. Приведенная информация включает:
¦ наименование инструментального средства;
¦ данные о поставщике и представителе в России;
¦ краткую характеристику инструментального средства.
Выделим основные критерии, позволяющие из представленных средств моделирования выбрать те, применение которых в России могло бы с большей вероятностью себя оправдать. Такими критериями являются:
¦ устойчивое положение продукта на рынке (срок его существования, программа развития продукта, система отчетов о проблемах, совокупность применений и др.);
¦ распространенность продукта (количество проданных лицензий, наличие, размер и уровень деятельности пользовательской группы);
¦ доступность поддержки поставщика. Такие услуги могут включать телефонную «горячую линию», техническую и консультационную поддержку через представителя поставщика в России;
¦ доступность обучения. Обучение может проводиться на территории представителя поставщика в России, пользователя или где-либо в другом месте;
¦ доступность материалов по продукту. Они могут включать компьютерные учебные материалы, учебные пособия, книги, статьи, информацию в Интернете, демоверсии.
Из приведенного в таблице списка инструментальных средств для более подробного анализа выделим те программные продукты, которые удовлетворяют указанным критериям. В этом случае в рамки нашего дальнейшего рассмотрения попадают BPWIn/ERWin, Oracle Designer, Rational Rose, Power Designer, ARIS, по которым ниже представлено более подробное описание.
BPWin и ERWin компании СотрШвгAssociates. Computer Associates International, Inc. (CA) входит в пятерку ведущих производителей программного обеспечения, предлагая средства моделирования, резервного копирования, управления инфраструктурой предприятия (сетями, серверами и т. д.), информационной безопасности, business intelligence и т. д. Пакет BPWin основан на методологии IDEF и предназначен для функционального моделирования и анализа деятельности предприятия. Методология IDEF, являющаяся официальным федеральным стандартом США, представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель IDEF0 отображает функциональную структуру объекта, то есть производимые им действия и связи между этими действиями.
Возможности BPwin:
¦ поддерживает сразу три стандартные нотации – IDEF0 (функциональное моделирование), DFD (моделирование потоков данных) и IDEF3 (моделирование потоков работ). Эти три основных ракурса позволяют описывать предметную область наиболее комплексно;
¦ позволяет оптимизировать процедуры в компании;
¦ полностью поддерживает методы расчета себестоимости по объему хозяйственной деятельности (функционально-стоимостной анализ, ABC);
¦ позволяет облегчить сертификацию на соответствие стандартам качества ISO9000;
¦ интегрирован с ERwin (для моделирования БД), Paradigm Plus (для моделирования компонентов ПО) и др.;
¦ интегрирован со средством имитационного моделирования Arena;
¦ содержит собственный генератор отчетов;
¦ позволяет эффективно манипулировать моделями – сливать и расщеплять их;
¦ имеет широкий набор средств документирования моделей, проектов.
Пакет ERWin – это средство концептуального моделирования БД. Используется при моделировании и создании баз данных произвольной сложности на основе диаграмм «сущность – связь». В настоящее время ERWin является наиболее популярным пакетом моделирования данных благодаря поддержке широкого спектра СУБД самых различных классов. Возможности ERWin:
¦ поддерживает методологию структурного моделирования SADT и следующие нотации: стандартную нотацию IDEFlx для ER-диаграмм моделей данных, нотацию IE и специальную нотацию, предназначенную для проектирования хранилищ данных – Dimensional;
¦ поддерживается прямое (создание БД на основе модели) и обратное (генерация модели по имеющейся базе данных) проектирование для 20 типов СУБД: настольные, реляционные и специализированные СУБД, предназначенные для создания хранилищ данных;
¦ интегрирован линейкой продуктов Computer Associates для поддержки всех стадий разработки ИС, CASE-средствами Oracle Designer, Rational Rose, средствами разработки и др.;
¦ позволяет повторно использовать компоненты созданных ранее моделей, а также использовать наработки других разработчиков;
¦ возможна совместная работа группы проектировщиков с одними и теми же моделями (с помощью AllFusion Model Manager);
¦ позволяет переносить структуру БД (не сами данные!) из СУБД одного типа в СУБД другого;
¦ позволяет документировать структуру БД.
Oracle Designer компании Oracle. Набор инструментальных средств Oracle Designer предлагает интегрированное решение для разработки прикладных систем корпоративного уровня для Web– и клиент/серверных приложений. Oracle Designer участвует в каждой фазе жизненного цикла разработки программного обеспечения – от моделирования бизнес-процессов до внедрения. Применение единого репозитория делает возможным использование любых его компонент для быстрой разработки масштабируемых, кросс-платформных распределенных приложений. Задачей Oracle Designer являются сбор данных о потребностях пользователей и автоматизация построения гибких графических приложений. Oracle Designer используется не только для создания приложений, но и для ведения учета изменений, которые неизбежно происходят при эксплуатации системы. Графические модели определений проекта, интегрированные с многопользовательским репозиторием, существенно облегчают работу с Oracle Designer. Инструментальные средства построены на базе общепринятых методик, охватывающих весь жизненный цикл разработки и позволяющих пользователям осуществлять построение моделей привычным для их организации способом. Это обеспечивает гибкость и открытость подхода к разработке программного обеспечения за счет использования только тех частей продукта, которые требуются в данной задаче. В рамках процесса разработки обеспечивается поддержка методов RAD, JAD, информационного проектирования, водопадного метода (waterfall), итеративного метода и др. Пользуясь этими принципами, можно добиться успешного баланса организационных потребностей и технологических возможностей и даже эффективно управлять риском, связанным с частыми неизбежными и важными изменениями как в одной, так и в другой области. Средства концептуального моделирования Oracle Designer включают в себя:
¦ ER-диаграммы (диаграммы информационной структуры предметной области, представляемой в виде объектов и их взаимосвязей);
¦ диаграммы функциональной иерархии, описывающие функции, которые выполняет система;
¦ диаграммы потоков данных, циркулирующих на предприятии.
Такие модели представляют информационные потребности в удобном и наглядном для восприятия виде, что делает их хорошим средством коммуникации между проектировщиками и пользователями в процессе уточнения постановки задач. Любой разработчик заинтересован, чтобы описание концептуальной модели было использовано для создания спецификаций, описывающих структуру и основные компоненты будущей системы. В Oracle Designer все спецификации проекта системы разрабатываются на основе моделей концептуального уровня и обеспечивают выполнение всех содержащихся в них требований и ограничений. Полученные компоненты системы могут быть преобразованы в реальные объекты базы данных, экранные формы и отчеты. Финальная часть разработки проекта – автоматическая генерация серверных компонентов – возможна не только для сервера БД Oracle, но и для СУБД Microsoft SQL Server, DB/2, Sybase и ряда других. Любые изменения бизнес-процессов могут быть внесены в модели, и тут же будет сгенерировано модифицированное приложение, основывающееся уже на новых схемах ведения бизнеса. При этом все разработанное ранее будет сохранено и войдет в новый проект. Огаск Designer автоматически создает отчеты, которые содержат всю информацию о проекте и могут быть использованы как набор документов, отражающих текущее состояние проекта.
Rational Rose компании IBM. IBM Rational Rose входит в состав пакета IBM Rational Suite и предназначен для моделирования программных систем с использованием широкого круга инструментальных средств и платформ. Rational Rose является одним из ведущих инструментов визуального моделирования в программной индустрии благодаря полноценной поддержке языка UML и многоязыковой поддержке командной разработки. Инструмент полностью поддерживает компонентно-ориентированный процесс создания ИС. Любые участники проекта – аналитики, специалисты по моделированию, разработчики и др. – могут использовать модели, построенные в Rational Rose, для большей эффективности создания конечного продукта. Для бизнес-аналитиков средство Rational Rose дает возможность детально описать и проанализировать бизнес-процессы данной предметной области. Системные аналитики, используя указанные описания, смогут разработать необходимый функционал ИС, который максимально удовлетворит запросы заказчика. Для архитекторов средство Rational Rose будет полезно при создании мощной и гибкой архитектуры системы. Для аналитиков, специализирующихся в области разработки баз данных, Rational Rose даст возможность визуально проектировать и генерировать базы данных любого размера. Таким образом, можно создавать базы данных Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase, SQL Anywhere, IBM DB2 и любые другие, которые поддерживают возможность запуска скриптов стандарта ANSI SQL. Любые модели, создаваемые с помощью данного средства, являются взаимосвязанными: бизнес-модель, функциональная модель, модель анализа, модель проектирования, модель базы данных, модель компонентов и модель физического развертывания системы. Есть возможность по созданию шаблонов архитектурных решений, позволяющих использовать опыт, накопленный в предыдущих проектах. Существуют расширения Rational Rose, которые позволяют выполнять скелетную (round-trip) разработку ИС, создаваемых на базе языков C/C+ +, Java, Smalltalk, Ada, Object Pascal (Borland Delphi) и др. Таким образом, можно сгенерировать каркас программного кода на любом из указанных языков или выполнить процедуру обратного проектирования, что позволяет сформировать модель на базе существующего кода. Есть возможность публикации модели в Интернете, которая служит основой для объединения работы удаленных команд разработчиков. Интеграция Rational Rose с Rational RequisitePro позволяет на базе визуальной модели разработать полный набор требований, которые необходимо реализовать при создании конечного продукта. Интеграция Rational Rose с Rational TestManager дает возможность создавать сценарии тестирования на базе визуальной модели. Интеграция Rational Rose с Rational ClearCase позволяет поставить на версионный контроль модель целиком или по частям. Интеграция Rational Rose с Rational SoDA позволяет автоматизировать процесс создания документов и отчетов по визуальной модели.
PowerDesigner компании Sybase. Компания Sybase со дня своего основания традиционно является ведущим поставщиком информационных технологий на мировой рынок финансовых институтов: технологии Sybase используют 90 % компаний мирового рынка ценных бумаг, 60 % мировых банков и 68 % компаний Wall Street. С 1996 года, когда открылся офис в Москве, Sybase активно работает в России и других странах СНГ. В апреле 2002 года открылись офисы компании в Санкт-Петербурге и Киеве. Офисы Sybase в Москве, Санкт-Петербурге и Киеве обеспечивают всестороннюю работу с клиентами, включая поставки технологий, оборудования, разработку законченных решений, обучение пользователей, полнофункциональную техническую поддержку и услуги консалтинга. PowerDesigner является комплексным решением для моделирования и разработки приложений и бизнес-процессов для организаций, которые нуждаются в быстром, последовательном и эффективном с точки зрения затрат создании или реинжиниринге бизнес-приложений. PowerDesigner позволяет устранить следующие препятствия, мешающие эффективной разработке проектов: различия в профессиональной подготовке участников проекта, разнородные платформы и изобилие языков разработки – то, что характерно для большинства современных компаний. Это позволяет фокусироваться на бизнес-потребностях создания приложений на протяжении всего процесса разработки – от системного анализа и дизайна вплоть до непосредственной генерации кода для приложения. Последняя версия продукта, PowerDesigner, обладает новыми возможностями по моделированию бизнес-процессов, объектному моделированию, базирующемуся на UML, и поддерживает как традиционные, так и вновь появляющиеся технологии моделирования в рамках одной развитой графической среды. Это позволяет значительно сократить затраты и время реализации проекта, который должен функционировать на различных платформах и инструментальных средах. Одним из основных преимуществ PowerDesigner является также использование репозитория масштаба предприятия для хранения и управления всей информацией, касающейся моделирования и дизайна приложений на всех уровнях ведения бизнеса в компании. Это дает возможность правильно организовать рабочий процесс и кардинальным образом повысить эффективность работы разработчика. Ключевые характеристики PowerDesigner:
¦ моделирование бизнес-процессов: PowerDesigner позволяет нетехническим специалистам компании разрабатывать и моделировать бизнес-процессы, ориентируясь на бизнес-задачи и опираясь на известные им термины, используя простую и интуитивно понятную графическую нетехническую модель;
¦ моделирование данных: PowerDesigner позволяет разрабатывать и генерировать схему БД посредством двухуровневого (концептуального и физического) моделирования реляционной БД, поддерживающего классические методики проектирования баз данных. Имеет также встроенные средства моделирования хранилища данных;
¦ объектное моделирование: PowerDesigner предлагает законченную технологию анализа и проектирования систем с использованием стандарта UML (диаграммы бизнес-процессов, последовательности выполнения, классов и компонентов). На основе диаграммы классов PowerDesigner автоматически осуществляет генерацию и реинжиниринг кода для популярных инструментальных сред, таких как JavaTM (включая EJB 2.0), XML, Web Servicies, C+ +, PowerBuilder, Visual Basic и др., посредством настраиваемого генератора;
¦ репозиторий масштаба предприятия: Enterprise-версия PowerDesigner содержит функциональность репозитория класса предприятия. Репозиторий позволяет всем членам вашей команды легко просматривать модели и другую информацию, а также осуществлять обмен ими. Репозиторий обладает высокой масштабируемостью и поддерживает систему безопасности, основанную на роли пользователя, контроль версий, поиск и возможности составления отчетов.
ARIS компании IDS Scheer AG. В настоящее время наблюдается тенденция интеграции разнообразных методов моделирования и анализа систем, проявляющаяся в форме создания интегрированных средств моделирования. Одним из таких средств является продукт, носящий название ARIS, разработанный германской фирмой IDS Scheer. Компания IDS Sheer AG основана в 1984 г. Основное направление – программное обеспечение и консалтинг. В настоящее время компания обслуживает 4000 клиентов в 50 странах мира через сеть своих представительств и партнеров. Качество решений IDS Scheer было подтверждено в июне 2005 года золотой медалью Международной познаньской ярмарки, на которой награждаются только лучшие продукты. А также в июле 2005 года, когда на мировом рынке была представлены программные продукты ARIS 7 с абсолютно новыми Web-продуктами; все они имеют общую черту – интуитивно понятный и выразительный интерфейс. Система ARIS представляет собой комплекс средств анализа и моделирования деятельности предприятия. Ее методическую основу составляет совокупность различных методов моделирования, отражающих разные взгляды на исследуемую систему. Одна и та же модель может разрабатываться с использованием нескольких методов, что дает возможность использовать ARIS специалистам с различными теоретическими знаниями и настраивать его на работу с системами, имеющими свою специфику. Методика моделирования ARIS основывается на разработанной профессором Августом Шером теории построения интегрированных ИС, определяющей принципы визуального отображения всех аспектов функционирования анализируемых компаний. ARIS поддерживает четыре типа моделей, отражающих различные аспекты исследуемой системы:
¦ организационные модели, представляющие структуру системы – иерархию организационных подразделений, должностей и конкретных лиц, связи между ними, а также территориальную привязку структурных подразделений;
¦ функциональные модели, содержащие иерархию целей, стоящих перед аппаратом управления, с совокупностью деревьев функций, необходимых для достижения поставленных целей;
¦ информационные модели, отражающие структуру информации, необходимой для реализации всей совокупности функций системы;
¦ модели управления, представляющие комплексный взгляд на реализацию бизнес-процессов в рамках системы.
Для построения перечисленных типов моделей используются как собственные методы моделирования ARIS, так и различные известные методы и языки моделирования, в частности ER и UML. В процессе моделирования каждый аспект деятельности предприятия сначала рассматривается отдельно, а после детальной проработки всех аспектов строится интегрированная модель, отражающая все связи между различными аспектами. ARIS не накладывает ограничений на последовательность построения указанных выше типов моделей. Процесс моделирования можно начинать с любого из них, в зависимости от конкретных условий и целей, преследуемых разработчиками. Модели в ARIS представляют собой диаграммы, элементами которых являются разнообразные объекты – «функция», «событие», «структурное подразделение», «документ» и т. п. Между объектами устанавливаются разнообразные связи. Каждому объекту соответствует определенный набор атрибутов, которые позволяют ввести дополнительную информацию о конкретном объекте. Значения атрибутов могут использоваться при имитационном моделировании или для проведения стоимостного анализа. Таким образом, по результатам выполнения этого этапа возникает набор взаимосвязанных моделей, представляющих собой исходный материал для дальнейшего анализа. Стоит отметить несколько особенностей системы ARIS. Первая – семейство программных продуктов ARIS ориентировано на процессное описание. Основная бизнес-модель ARIS – eEPC (extended Event-driven Process Chain – расширенная модель цепочки процессов, управляемых событиями). По существу, модель eEPC расширяет возможности IDEF0, IDEF3 и DFD, обладая всеми их достоинствами и недостатками. Вторая особенность – в системе ARIS есть внутренняя база данных, которая позволяет проверять модель на непротиворечивость, целостность, проводить верификацию модели. В других продуктах это отсутствует. Третья особенность: ARIS – единственная система, ориентированная на описание бизнеса, где присутствуют различные взгляды на бизнес-систему, которую мы можем оценить и рассмотреть с разных сторон, чего нет в других программных продуктах. В течение последних пяти лет ARIS уверенно лидирует среди средств моделирования.
Укажем основное предназначение каждого рассматриваемого продукта из множества его применений:
¦ для моделирования баз данных больше подходят инструменты Erwin, Power Designer и Rational Rose;
¦ для моделирования компонентов разрабатываемых приложений больше подходят Oracle Designer, Power Designer и Rational Rose;
¦ для моделирования бизнес-процессов больше подходят BPwin, ARIS и Rational Rose.
В табл. 6 приводится сравнение функциональных возможностей и свойств инструментальных сред, предназначенных для моделирования бизнес-процессов.
Общие требования, выдвигаемые к среде моделирования, следующие. Необходимо исходить, что разработанные модели будут часто подвержены изменениям. Это обусловлено рядом объективных обстоятельств:
1) появлением новых внутренних регламентов взаимодействия, изменений внешней среды – требований клиентов к предоставляемым продуктам и услугам, активности конкурентов и др.;
2) модернизацией и появлением новых автоматизированных процедур вследствие развития ИС;
3) поэтапной детализацией отдельных подпроцессов в силу изначальной недостаточной алгоритмизации отдельных процедур деятельности организации;
4) оптимизацией моделей, в том числе в рамках состава рассчитываемых показателей и критериев их оценки.
По этой причине спроектированная на инструменте моделирования архитектура базовых компонент модели должна быть таковой, чтобы безболезненно (или с минимальными потерями) обеспечить дополнение новых подпроцессов, расширение состава атрибутов, возможность построения метамоделей и комплексных моделей в условиях существенного различия в уровнях детализации описания моделей, входящих в общую совокупность.
К числу ключевых характеристик, которые могут быть использованы при сопоставлении возможностей инструментальных средств моделирования, относятся:
¦ наличие и удобство реализации иерархического подхода;
¦ поддержка различных уровней абстракции;
¦ формальный язык и система обозначений;
¦ интеграционные возможности;
¦ средства анализа;
¦ методологическая база;
¦ наличие прототипов формализованных бизнес-процессов применительно к различным предметным областям.
При осуществлении выбора инструментальной среды можно использовать достаточно известные магические квадранты Gartner. И хотя основным предназначением этого представления является сравнение не технологий или продуктов, а главным образом их поставщиков, тем не менее они дают полезную информацию для последующего решения по платформе.
Вид магического квадранта Gartner для средств моделирования показан на рис. 6. В рамках данного представления положение каждого вендора отображается в координатах «функциональные возможности» – «полнота представления». Функциональные возможности оцениваются по уоловной шкале с учетом таких факторов, как наличие стратегического плана развития продукта, соответствие общим тенденциям развития данной технологии, адекватность анализу и соответствие спросу рынка. Полнота представления оценивается исходя из финансового потенциала компании-производителя в целом, организации исследований и разработок, наличия стратегии и системы маркетинга и продаж, а также возможностей по поддержке и участию в альянсах.
В рамках используемого представления выделяются четыре квадранта, которые определяют следующее категорирование поставщиков решений: нишевые игроки, мечтатели, претенденты, лидеры.
К категории «нишевые игроки» относятся компании, продуктовые решения которых реализуются в специализированных областях, или имеющие существенные отставания от конкурентов в части наличия инноваций и способности их реализации.
К категории «мечтатели» относятся компании с продуманной стратегией развития своих решений, но ограничениями в части их технологической реализации.
К категории «претенденты» относятся компании, имеющие высокий потенциал реализации своих продуктовых решений, но недостаточно четкое видение перспектив развития технологий и продуктов.
К категории «лидеры» относятся компании, оказывающие наибольшее влияние на развитие рынка в анализируемой области с точки зрения как понимания перспектив, так и возможностей по их реализации. Лидеры не только обладают преимуществами перед конкурентами на текущий момент, но и имеют высокие шансы на сохранение своих позиций в будущем в рассматриваемой технологической области.
Принципиальным моментом является комплексность оценок, реализуемых в квадранте. Позиционирование компании осуществляется не характеристиками отдельных продуктов или их версий, а общим потенциалом компании с учетом реализуемой бизнес-модели в конкретной области, организации поддержки, функциональности продукта или услуги, а также применяемой технологии. По этой причине сравнение квадрантов для одной и той же области, построенных в разное время (обычно Gartner выпускает версии каждые полгода), может иметь существенные различия.
Необходимо отметить, что выбор инструментальных средств моделирования должен сопровождаться либо происходить в контексте выбора методик моделирования бизнес-архитектуры предприятия.
Исходя из этого, выбор инструментальной среды предусматривает в общем следующие работы (включая соответствующее документирование результатов):
1) обоснование состава методов моделирования с учетом состава и особенностей системообразующих элементов бизнес-процессов;
2) определение общих требований к средствам разработки моделей процессов;
3) проведение сравнительного анализа современного рынка инструментальных средств моделирования и выбор оптимального варианта.
11) Методология SADT. Семейство стандартов IDEF. Функциональные модели (IDEF0). Диаграммы потоков данных (DFD). Нотации DFD. Диаграммы перехода состояний (STD). Модели сценариев процесса (IDEF3).
Методология SADT разработана Дугласом Россом. На ее основе разработана, в частности, известная методология IDEF0 (Icam DEFinition). Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на следующих концепциях:
· графическое представление блочного моделирования. Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описываются посредством интерфейсных дуг, выражающих "ограничения", которые в свою очередь определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются;
· строгость и точность. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают:
· ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3-6 блоков);
· связность диаграмм (номера блоков);
· уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен);
· синтаксические правила для графики (блоков и дуг);
· разделение входов и управлений (правило определения роли данных).
· отделение организации от функции, т.е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель.
Методология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может быть использована для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются.
Семейство стандартов IDEF.
Взаимная совокупность методик и моделей концептуального проектирования IDEF разработана в США. В настоящее время имеются методики функционального, информационного и поведенческого моделирования и проектирования, в которые входят IDEF-модели.
Основными объектами IDEF-диаграмм являются работы и стрелки, которые отражают взаимодействие и связи между ними
Работы обозначают поименованные процессы, функции или задачи, которые происходят в течение определенного времени и имеют распознаваемые результаты. Работы изображаются в виде прямоугольников (блоков). Работы на диаграммах декомпозиции обычно располагаются по диагонали от левого верхнего угла к правому нижнему. Такой порядок называется порядком доминирования. Каждая из работ на диаграмме декомпозиции может быть в свою очередь декомпозирована.
Стрелки представляют собой некоторую информацию. Виды стрелок:
· вход (информация, используемая или преобразуемая работой для получения результата (выхода)). Допускается, что работа может не иметь ни одной стрелки входа. Стрелка входа рисуется как входящая в левую грань работы;
· управление — правила, стратегии, процедуры или стандарты, которыми руководствуется работа. Стрелка управления рисуется как входящая в верхнюю грань работы;
· выход — материал или информация, которые производятся работой. Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку выхода. Стрелка выхода рисуется как исходящая из правой грани работы.
· механизм — ресурсы, которые выполняют работу. Стрелка механизма рисуется как входящая в нижнюю грань работы.
· вызов — специальная стрелка, указывающая на другую модель работы. Стрелка вызова рисуется как исходящая из нижней грани работы.
Стрелки на контекстной диаграмме служат для описания взаимодействия системы с окружающим миром. Они могут начинаться у границы диаграммы и заканчиваться у работы, или наоборот. Такие стрелки называются граничными. Для связи работ между собой используются внутренние стрелки, т. е. стрелки, которые не касаются границы диаграммы, начинаются у одной и кончаются у другой работы.
IDEF0 реализует методику функционального моделирования сложных систем. Наиболее известной реализацией IDEF0 является методология SADT. Эта методика рекомендуется для начальных стадий проектирования сложных искусственных систем управления, производства, включающих людей, оборудование, программное обеспечение.
IDEF1X и IDEF1 реализуют методики инфологического проектирования баз данных. В IDEF1X имеется графический язык для описания объектов и отношений в приложениях, так называемый язык диаграмм «сущность-связь». Разработка информационной модели по IDEF1X выполняется в несколько этапов:
· выясняются цели проекта, составляется план сбора информации, при этом исходные положения следуют из IDEF0-модели;
· выявляются и определяются основные сущности — элементы базы данных, в которых будут храниться данные системы;
· выявляются и определяются основные отношения, результаты представляются графически в виде так называемых ER-диаграмм;
· детализируются нестандартные отношения, определяются ключевые атрибуты сущностей. Детализация отношений заключается в замене связей «многие ко многим» на связи «многие к одному» и «один ко многим»;
· определяются атрибуты сущностей.
IDEF2 и IDEF3 реализуют поведенческое моделирование. В этих методиках детализируется ответ: «Как система это делает». В основе поведенческого моделирования лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания.
IDEF4 реализует объектно-ориентированный анализ больших систем. Он предоставляет пользователю графический язык для изображения классов, диаграмм наследования, таксономии методов.
IDEF5 направлен на представление онтологической информации приложения в удобном для пользователя виде. Для этого используются символические обозначения объектов, их ассоциаций, ситуаций и схемный язык описания отношений классификации. В методике имеются правила связывания объектов в предложения.
IDEF6 направлен на сохранение рационального опыта проектирования информационных систем, что способствует предотвращению структурных ошибок.
IDEF8 предназначен для проектирования диалогов человека и технической системы.
IDEF9 предназначен для анализа имеющихся условий и ограничений (в том числе физических, юридических, политических) и их влияния на принимаемые решения в процессе реинжиниринга.
IDEF14 предназначен для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т. п.
Функциональна модель IDEF0 — методология и графическая нотация, предназначенная для формализации и описания бизнес-процессов. Отличительной особенностью IDEF0 является её акцент на соподчинённость объектов. В IDEF0 рассматривается логические отношения между работами, а не их временна́я последовательность (WorkFlow).Так же отображаются все сигналы управления, которые на ПДП не отображались. Данная модель является одной из самых прогресивных моделей и используется при организации бизнес проектов и проектов основанных на моделировании всех процессов как административных, так и организационных.
Графический язык IDEF0 удивительно прост и гармоничен. В основе методологии лежат четыре основных понятия:-Первым из них является понятие функционального блока (Activity Box). Функциональный блок графически изображается в виде прямоугольника (см. рис. 1) и олицетворяет собой некоторую конкретную функцию в рамках рассматриваемой системы. -По требованиям стандарта название каждого функционального блока должно быть сформулировано в глагольном наклонении (например, “производить услуги”, а не “производство услуг”).
Каждая из четырех сторон функционального блока имеет своё определенное значение (роль), при этом: Верхняя сторона имеет значение “Управление” (Control); Левая сторона имеет значение “Вход” (Input); Правая сторона имеет значение “Выход” (Output); Нижняя сторона имеет значение “Механизм” (Mechanism).
Каждый функциональный блок в рамках единой рассматриваемой системы должен иметь свой уникальный идентификационный номер. Вторым “китом” методологии IDEF0 является понятие интерфейсной дуги (Arrow). Также интерфейсные дуги часто называют потоками или стрелками. Интерфейсная дуга отображает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает иное влияние на функцию, отображенную данным функциональным блоком.
Графическим отображением интерфейсной дуги является однонаправленная стрелка. Каждая интерфейсная дуга должна иметь свое уникальное наименование (Arrow Label). По требованию стандарта, наименование должно быть оборотом существительного.
С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, в той или иной степени определяющие процессы, происходящие в системе. Такими объектами могут быть элементы реального мира (детали, вагоны, сотрудники и т.д.) или потоки данных и информации (документы, данные, инструкции и т.д.).
В зависимости от того, к какой из сторон подходит данная интерфейсная дуга, она носит название “входящей”, “исходящей” или “управляющей”. Кроме того, “источником” (началом) и “приемником” (концом) каждой функциональной дуги могут быть только функциональные блоки, при этом “источником” может быть только выходная сторона блока, а “приемником” любая из трех оставшихся.
Необходимо отметить, что любой функциональный блок по требованиям стандарта должен иметь по крайней мере одну управляющую интерфейсную дугу и одну исходящую. Это и понятно – каждый процесс должен происходить по каким-то правилам (отображаемым управляющей дугой) и должен выдавать некоторый результат (выходящая дуга), иначе его рассмотрение не имеет никакого смысла.)
