Тема: Моделирование ИС средствами BPwin .Принципы построения модели (IDEF0).

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 2

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

Дисциплина: МДК 03.02 Инструментальные средства разработки ПО

Преподаватель: Машарова Р.В.

Курс: 4

Группа: 1 ПКС-19

Специальность: Программирование в компьютерных системах

Дата: 14.03.2023

Время проведения: 13.30-15.00, 4 пара

Тема: Моделирование ИС средствами BPwin .Принципы построения модели (IDEF0).

Цель занятия:

Дидактическая: познакомиться с моделированием ИС средствами BPwin. Принципами построения модели (IDEF0).

Развивающая: развивать логическое и критическое мышление, умение обобщать и синтезировать знания

Вид занятия лекция

Литература:

1. Буч Г, Рамбо Джеймс, Джекобсон Айвар. Язык UML. Руководство пользователя. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2004

2. Гагарина Л. Г., Кокорева Е. В., Виснадул Б. Д. Г12 Технология разработки программного обеспечения: учебное посо­бие / под ред. Л. Г Гагариной. — М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008

3. Жоголев Е.А., Технология программирования. М.: Научный мир, 2004

4. Крылов Е.В., Острейковский В.А., Типикин Н.Г. Техника разработки программ. Книга 2. Технология, надежность и качество программного обеспечения — М.: Высшая школа. – 2009

5. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003

6. Лифиц И.М. Основы стандартизации, метрологии, сертификации. – М.: Юрайт, 2003

7. Маклаков С.В.. BPwin, ERwin – CASE-средства разработки информационных систем. – М., «ДИАЛОГ-МИФИ», 2010

8. Немилостива Н.И. Стандартизация, сертификация и метрология. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2002

9. Павловская Т. А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня: Учебник для студентов вузов. - Москва [и др.]: Питер, 2012

10. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология. Стандартизация. Сертификация. –М.: Логос, 2003

11. Сьерра К. Бейтс Б. Изучаем java. 2012

12. Файн Я. Программирование на java / Я. Файн. – 3-е изд. – США, 2011

13. Шилдт Герберт Java. Полное руководство. 8-издание / Г.Шилдт. – 8-е изд. –2012

Тема: Моделирование ИС средствами BPwin .Принципы построения модели (IDEF0).

1. Моделирование ИС средствами BPwin 4.0.

2. Принципы построения модели (IDEF0).

1. Моделирование ИС средствами BPwin 4.0.

Существующие и апробированные в течение многих лет методики и инструментальные средства позволяют минимизировать риски и решать ключевые вопросы, возникающие на различных этапах реорганизации деятельности предприятия, сопровождающейся внедрением ИС, в т.ч. корпоративных. Наиболее известной и распространенной является предложенная в 70-х годах Дугласом Россом методология структурного анализа SADT (Structured Analysis and Design Technique). В начале 90-х годов в США на основе SADT бал принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF.

Усовершенствование бизнес-процессов включает отображение и моделирование всех стадий деятельности компании для лучшего понимания и усовершенствования проводимых операций.

Моделирование – один из наиболее эффективных методов для понимания и установления связи между деловыми правилами и бизнес-процессами компании. В процессе моделирования устраняются малозначащие детали, а важная информация выдвигается на первый план для упрощения изучения системы.

Методология SADT применяется для описания большого количества сложных искусственных систем из широкого спектра областей (банковское дело, планирование промышленного производства, организация материально-технического снабжения, методология планирования, технология программирования).

Методология SADT – совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области.

В настоящее время существует два подхода к разработке ИС, которые различаются способами декомпозиции систем.

Первый, функционально-ориентированный или структурный, в основу которого положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами.

Второй, объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию. При этом структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.

Объектно-ориентированный подход обеспечивает быстрое создание прототипов проектируемой системы, постепенное развитие которых
приводит к конечному результату.

Главная особенность жизненного цикла при объектно-ориентированном подходе заключается в том, что нет строгой последовательности выполнения отдельных этапов. При разработке может выясниться необходимость дополнительного исследования; программирование и последующее тестирование могут потребовать возврата к проектированию.

Для поддержки объектно-ориентированных технологий анализа и проектирования систем наиболее часто проектировщики используют систему OOwin.

Сущность структурного подхода в декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции, затем подфункции, т.е. на задачи и т.д. до конкретных процедур. При разработке системы «снизу вверх» теряется целостность, возникают проблемы при описании информационного взаимодействия отдельных компонентов.

Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями.

Построение SADT – модели начинается с представления всей системы в виде одного блока и дуг, отображающих интерфейсы с функциями вне системы. Блок, представляющий систему в целом в дальнейшем детализируется на подфункции. Каждая из подфункций может быть декомпозирована в целях большей детализации. Модель SADT представляет серию диаграмм с сопроводительной документацией, разбивающих сложный объект на составные части (блоки).

В структурном подходе используется в основном две группы средств, описывающих функциональную структуру системы и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными являются:

DFD (Data Flow Diagram) – диаграммы потоков данных;

SADT – метод структурного анализа и проектирования (модели и соответствующие функциональные диаграммы);

ERD (Entity Relationship Diagram) – ER–модель данных предметной области (информационно-логические модели «сущность-связь»).

Диаграммы потоков данных и диаграммы «сущность-связь» - наиболее часто используемые в CASE–средствах виды моделей.

В начале 90-х годов в США на основе SADT был принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF0. IDEF0 является независимым от частных организаций стандартом и получил чрезвычайно широкое распространение, он принят в качестве стандарта в нескольких международных организациях, в т.ч. в НАТО и МВФ.

IDEF0 - стандарт моделирования, поддерживающий графическое описание бизнес-функций как набора взаимозависимых действий и информации о ресурсах, необходимых для каждого действия. Назначение модели IDEF0 состоит в документировании и пересмотре назначения и состава функций для повышения эффективности функционирования организации.

BPWin – мощный инструмент моделирования для анализа, документирования и понимания комплексных бизнес-процессов. BPwin 4.0 является инструментальным средством, полностью поддерживающим стандарт IDEF0. BPwin 4.0 позволяет связать модели процессов с объектной моделью Paradigm Plus 4.0. Целью интеграции моделей Paradigm Plus и BPwin 4.0 является установление логической связи между работами и функциями, что позволяет создать единую технологическую цепочку от анализа бизнес-процессов до генерации кода приложений, включая описание требований к приложению.

В BPwin рассматриваются методологии IDEF0, DFD, IDEF3.

Одной из альтернатив пакету Platinum BPwin является программа Design/IDEF, выпущенная в 1995 г. компанией Meta Software (США). Design/IDEF поддерживает создание моделей в методологиях: IDEF0 и IDEF1X.

Основными преимуществами Design/IDEF перед BPwin являются:

- сравнительная простота программы и соответственно меньший объем необходимых аппаратных ресурсов;

- доступность - Design/IDEF распространяется бесплатно и ее можно без проблем получить из Internet;

- поддержка проектирования схем данных по методологии IDEF1X.

По своим возможностям в части поддержки методологии IDEF0 Design/IDEF во многом идентичен программе Platinum BPwin.

2. Принципы построения модели (IDEF0).

Основу методологии IDEF0 составляет графический язык описания бизнес-процессов, отображающих отношение «сущность-связь». Модель IDEF0 представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы и располагается на отдельном листе.

Модель может содержать четыре типа диаграмм:

- контекстную;

- декомпозиции;

- дерева узлов;

- только для экспозиции (FEO).

В данных методических указаниях будут рассмотрены первые два типа диаграмм.

Контекстная диаграмма является вершиной древовидной структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой. После описания системы в целом проводится разбиение ее на крупные фрагменты. Этот процесс называется функциональной декомпозицией, а диаграммы, которые описывают каждый фрагмент и взаимодействие фрагментов, называются диаграммами декомпозиции.

Рассмотрим процесс функциональной декомпозиции на примере работы в программе BPwin 4.0.

Сразу после запуска программы BPwin 4.0 появляется рабочее поле для создания и редактирования моделей (см. рис. 1).

Рис. 1. Главное окно программы Bpwin 4.0.

Для создания новой модели бизнес-процесса (IDEF0) следует выбрать в меню File режим New. В открывшемся окне BPwin следует ввести название модели, выбрать тип модели IDEF0 и нажать кнопку ОК (см. рис. 2).

Рис. 2. Окно для выбора создаваемой модели.

После этого откроется окно для заполнения свойств новой модели. На вкладках этого окна можно настроить вид нумерации диаграмм, размеры отступов, отображаемые элементы на экране, настройки форматирования объектов, настройки денежного формата, настройки содержимого заголовка и подвала.

Начальным этапом разработки поставленной задачи по проектированию ИС является создание контекстной диаграммы, в которой определяется:

- название проектируемой ИС;

- входная и выходная информация

- механизм реализации ИС;

- нормативная документация.

Все это относится к блоку, обозначающему работу, вид которой представлен на рис. 3. Работы обозначают поименованные процессы, функции или задачи, которые происходят в течение определенного времени и имеют распознаваемые результаты.

Рис. 3. Диаграмма, обозначающая работу (IDEF0).

Для добавления работы требуется нажать кнопку , а затем – щелкнуть «мышью» в свободном месте диаграммы. После этого следует щелкнуть два раза «мышью» на появившемся элементе, и в окне Activity Properties (см. рис. 4) на вкладке Name ввести название работы.

Работа может иметь на входе:

- (сверху) нормативная документация, документы действующего законодательства;

- (слева) входная информация;

- (снизу) механизм реализации ИС, средства для выполнения работы.

Работа может иметь на выходе:

- (справа) выходная информация.

Рис. 4. Окно для ввода характеристик работы (IDEF0).

В таком случае работа может принять вид, представленный на рис. 5:

Рис. 5. Диаграмма, обозначающая работу, с учетом входов и выходов.

Для перехода в режим написания текста (на стрелках, в работах) следует нажать кнопку . Затем необходимо два раза щелкнуть левой кнопкой «мыши» по нужному объекту и ввести в него текст.

Для настройки шрифта текста, используемого в названиях работ, а также текста верхней части шаблона листа, следует выбрать в меню Model режим Default Fonts, а затем подрежим Frame System Text.

Для настройки шрифта текста, используемого в нижней части шаблона листа, следует выбрать в контекстном меню выбрать режим Parent Diagram, а затем подрежим Title Text Font.

Для использования стрелок следует нажать кнопку . Затем следует:

- для указания взаимодействия системы из окружающего мира подвести «мышь» к левой (верхней или нижней) стороне экрана, пока не появится начальная темная полоска, щелкнуть левой кнопкой «мыши» один раз, затем подвести «мышь» к левой (верхней или нижней) части работы, пока не появится конечный темный треугольник и щелкнуть левой кнопкой «мыши» (см. рис.6);

Рис. 6. Влияние на работу из внешней среды.

- для связывания работ подвести «мышь» к правой части работы, пока не появится начальный темный треугольник (или черн, щелкнуть левой кнопкой «мыши», затем подвести «мышь» к левой (верхней или нижней) части работы, пока не появится конечный темный треугольник и щелкнуть левой кнопкой «мыши» (см. рис.7);

Рис. 7. Связывание работ.

- для указания взаимодействия системы с внешней средой подвести «мышь» к правой части работы, пока не появится начальный темный треугольник, щелкнуть левой кнопкой «мыши», затем подвести «мышь» к правой части экрана, пока не появится конечная темная полоска, и щелкнуть по ней левой кнопкой «мыши» один раз (см. рис.8).

Рис. 8. Влияние работы на внешнюю среду.

Для ввода комментариев по требуемой «стрелке» следует после создания текста-названия стрелки, сдвинуть этот текст в удобное свободное место диаграммы. Затем нажать кнопку и щелкнуть на этой стрелке левой кнопкой «мыши» один раз.

Для настройки шрифта текста названий «стрелок» декомпозированных работ следует выбрать в меню Model режим Default Fonts, а затем подрежим Decomposition Arrow.

Альтернативным способом настройки шрифта любого элемента диаграммы является нажатие на таком элементе правой кнопке «мыши» и выбор вкладки Font, в которой следует выбрать шрифт кириллицы.

Контекстная диаграмма должна быть подвергнута декомпозиции, т.е. разбиению на более мелкие элементы, необходимого для более детальной и углубленной проработки или рассмотрения бизнес-процессов. Разбиение может быть продолжено до тех пор, пока это имеет смысл и является необходимым для пояснения технологии проектирования ИС.

Для добавления диаграммы декомпозиции, т.е. для дальнейшей детализации ИС следует, отметив работу, подвергающуюся декомпозиции, щелкнуть по кнопке . В появившемся окне следует выбрать тип добавляемой модели (например, IDEF0), установить число блоков в этой модели и нажать кнопку ОК (см. рис.9).

Рис. 9. Окно для выбора диаграммы декомпозиции (IDEF0).

Количество работ в диаграмме декомпозиции должно быть не более 6, чтобы не усложнять восприятие такой диаграммы. Следует отметить, что декомпозицию можно только от типа моделей верхнего уровня к нижнему уровню:

- от IDEF0 к IDEF3 или к DFD;

- от IDEF3 к DFD.

Каждый лист диаграммы декомпозиции состоит из следующих элементов, приведенных в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Поля заголовка каркаса

Продолжение таблицы 1

Поля	Смысл
Context	Схема расположения работ в диаграмме верхнего уровня. Работа, являющаяся родительской, показана темным прямоугольником, остальные – светлым. На контекстной диаграмме (А-0) показывается надпись TOP. В левом нижнем углу показывается номер по узлу родительской диаграммы:

Таблица 2

Поля подвала каркаса

Если одна из стрелок диаграммы отсутствует на родительской диаграмме и не связана с другими стрелками той же диаграммы, точка входа или выхода этой «стрелки» на диаграмме обозначается туннелем (см. рис. 10).

Рис. 10. Туннеллирование входа стрелки.

Кроме того, туннели используются для отражения ситуации, когда стрелка, присутствующая на родительской диаграмме, отсутствует в диаграмме декомпозиции соответствующего блока (см. рис. 11).

Рис. 11. Туннеллирование выхода стрелки.

В случае возникновения (незапланированного) туннелирования следует:

- удалить стрелку с туннелем на дочерней, а затем – на родительской диаграмме;

- добавить стрелку в родительской диаграмме на месте удаленной, а в качестве имени выбрать прежнее название;

- соединить вновь созданную стрелку как было до удаления в родительской и дочерней диаграммах.

Для перехода к работе с объектами диаграммы следует нажать кнопку .

Для удаления блока диаграммы следует отметить этот блок, щелкнув по нему левой кнопкой «мыши», затем в меню Edit выбрать Delete Diagram. В открывшемся окне следует выбрать тип удаляемой диаграммы (Context, Decomposition, Swim Lane, Organization Chart, Node Tree, FEO, IDEF3 Scenario) и нажать кнопку Delete.

Альтернативным способом удаления любого элемента является нажатие на таком элементе левой кнопки «мыши», а затем клавиши Delete, после чего следует подтвердить удаление выбором кнопки Да.

Для удаления неиспользованных стрелок в модели следует в меню Model выбрать Arrow Editor, а затем, отметив стрелку без названия (например, Unnamed Arrow), нажать кнопку Delete.

При построении диаграммы декомпозиции между работами можно устанавливать следующие связи:

- входящая информация может быть входной информацией для других работ;

- выходная информация может выступать нормативной документацией или быть промежуточной и выступать средством для выполнения других работ.

Пример диаграммы декомпозиции IDEF0 представлен на рис. 12.

Рис. 12. Диаграмма декомпозиции IDEF0.

Контрольные вопросы.

1. Моделирование ИС средствами BPwin 4.0.

2. Принципы построения модели (IDEF0).