Лабораторная работа по дисциплине «Проектирование информационных систем» Тема: Метод функционального моделирования SADT. Методология IDEF0

Основные функции отдела сбыта заключаются в реализации автомобилей и ведении их учета. Деятельность отдела сбыта регулирует начальник отдела сбыта, который осуществляет руководство по развитию и функционированию, организовывает подготовку и проводит внутренние проверки, анализирует их результаты, контролирует выполнение корректирующих мероприятий.

Менеджер по продажам осуществляет связь между покупателем и производителем товаров или услуг. Главная задача менеджера по продажам - реализация товара. Продавцы-консультанты - это специалисты по консультационным продажа. Консультационные продажи предполагают информационное сопровождение клиента, ведение переговоров с клиентами всех уровней, обслуживание покупателей в соответствии с технологиями продаж, оказание консультационной помощи покупателям относительно свойств, характеристик товаров, расчет итоговой стоимости покупки.

Описание бизнес-процессов учета реализации автомобилей

Организация учета реализации автомобилей в автосалоне предполагает следующие бизнес-процессы:

1. Заказ автомобиля - после выбора автомобиля оформляется заказ на выбранную модель, подготавливается и отправляется запрос на завод - изготовитель, принимается предоплата и выдается квитанция о предоплате;

2. Прием автомобиля - принятие автомобиля на внутренний учет, проведение предпродажной подготовки и диагностики автомобиля, оповещение покупателя;

3. Реализация автомобиля - осмотр автомобиля покупателем, оформление договора купли-продажи;

4. Регистрация оплаты;

5. Формирование отчетных документов:

Формирование отчета «Прайс-лист»;

Формирование отчета «Анализ продаж»;

Формирование отчета «Заказы автомобилей»;

Формирование отчета «Состояние заказов».

Для формализованного описания вышеописанных бизнес-процессов построим функциональную модель IDEF0. Основной структурной единицей IDEF0-модели является диаграмма, представляющая собой графическое описание модели предметной области или ее части. Главными компонентами IDEF0-диаграммы являются блоки. Каждый блок диаграммы соответствует некоторой функции, для которой необходимо определить исходные данные, результат, управляющую функцию и механизм ее реализации. Взаимодействие функций с внешним миром и между собой описывается с помощью дуг (связей). В IDEF0 различают пять типов дуг:

1) Вход - материал или информация, которые используются или преобразуются блоком для получения результата (выхода);

2) Выход - результат выполнения функции (материал или информация);

3) Управление - условия, правила, стандарты, которые влияют на выполнение функции;

4) Механизм - ресурсы, с помощью которых выполняется работа;

5) Вызов - специальная дуга, указывающая на другую модель предметной области.

На рисунках 1.3 (а, б, в) представлена IDEF0-модель «Информационная система автосалона», декомпозированная на 3 подуровня. На первом уровне блок А0 отвечает за реализацию автомобилей на основе следующих данных: заказ клиента и поставщик автомобилей. В результате на выходе получаем выполненный заказ. В качестве управления выступают: законодательство РФ, лицензия на продажу, каталог автомобилей. Механизм - Автосалон «AlongTheRoad».

Рисунок 1.3 (а)

При декомпозиции (рис. 1.3(б)) блок А0 разбивается на 4 блока: А1, А2, А3, А4. В блоке А1 формируется план закупок, руководствуясь входными данными заказ клиента, поставщик автомобилей. Блок А2 - Договор с поставщиками соединяется с блоком А3 - Формирование каталога автомобилей. Блок А4 отвечает за сбыт автомобилей, на выходе - выполненный заказ. Механизмами выступают: отдел по закупке автомобилей, юридический отдел, отдел рекламы и PR, отдел бухгалтерии, отдел сбыта автомобилей. Таким образом, выделили 4 подзадачи, произведя детализацию первого уровня.

Рисунок 1.3 (б) - Диаграмма декомпозиции

Перейдем на 3 уровень декомпозиции блока А4 - Сбыт автомобилей (рис. 1.3(в)). Диаграмма представлена тремя блоками: А41 - Принятие заявки, А42 - Оформление договора, А43 - Продажа автомобиля. В качестве управления остаются те же стандарты и правила, что и на первом уровне, на выходе получаем выполненный заказ.

Рисунок 1.3 (в) - Диаграмма декомпозиции

Исследование информационных потоков

В результате анализа деятельности отдела сбыта был выявлен комплекс информационных потоков.

Входные данные:

Сведения о клиентах;

Заказы клиентов;

Сведения об автомобилях;

Данные для формирования отчетов;

Сведения о поставщиках.

Выходные документы:

Отчет «Прайс-лист»;

План закупок;

Договор с поставщиками;

Каталог автомобилей;

Отчет «Анализ продаж»;

Отчет «Заказы автомобилей»;

Отчет «Состояние заказов».

В результате исследования информационных потоков была построена DFD модель, которая показывает, какие информационные потоки возникают при выполнении функций. Она будет применяться при проектировании базы данных. В приложении А представлены диаграммы потоков данных ИС «Автоматизация торговых операций в автосалоне».

Таким образом, целью методологии является построение модели рассматриваемой системы в виде диаграммы потоков данных (DFD). Диаграммы потоков данных предназначены для описания документооборота и обработки информации. При создании диаграммы потоков данных используются четыре основных понятия:

– Потоки данных;

– Процессы (работы) преобразования входных потоков данных в выходные;

– Внешние сущности;

– Накопители данных (хранилища).

Потоки данных являются абстракциями, использующимися для моделирования передачи информации (или физических компонент) из одной части системы в другую. Потоки на диаграммах изображаются именованными стрелками, ориентация которых указывает направление движения информации.

Процессы (работы) служат для преобразования входных потоков данных в выходные. Каждый процесс имеет уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы, который может использоваться совместно с номером диаграммы для получения уникального индекса процесса во всей модели. Хранилище (накопитель) данных моделирует данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Информация, которую содержит хранилище, может использоваться в любое время после ее получения, при этом данные могут выбираться в любом порядке. Внешняя сущность представляет собой материальный объект вне контекста системы, являющейся источником или приемником данных.

1. Отчет о проведении научно-исследовательской работы «разработка методических рекомендаций по описанию и оптимизации процессов в органах исполнительной власти в рамках подготовки внедрения эар»

   Отчет

   ЭЛЕКТРОННЫЙ АДМИНИСТРАТИВНЫЙ РЕГЛАМЕНТ, АДМИНИСТРАТИВНЫЙ РЕГЛАМЕНТ, ДОЛЖНОСТНОЙ РЕГЛАМЕНТ, АДМИНИСТРАТИВНО-УПРАВЛЕНЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ОПИСАНИЕ АДМИНИСТРАТИВНО-УПРАВЛЕНЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ,

2. управление процессами

   Документ

   Позняковский Валерий Михайлович – директор НИИ биотехнологии и сертификации, зав. кафедры биотехнологии, товароведения и управления качеством Кемеровского технологического института пищевой промышленности,

3. Технологии защиты информации в сети Курс лекций Введение В данном курсе изложены теоретические основы криптографии и вопросы сетевой безопасности Предназначено для чтения курса «Технологии защиты информации в сети» Содержание

   Обзор

4. Информационные технологии в профессиональной деятельности

   Учебно-методический комплекс

   Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности» для специальности 030503.52 – «Правоведение» среднего профессионального образования.

5. Учебно-методический комплекс по дисциплине «информационные технологии в бизнес-планировании»

   Учебно-методический комплекс

6. Цель - создание контекстной диаграммы функциональной модели деятельности автосалона с помощью All Fusion PM.

   Технология работы

   • 1. Запустите All Fusion PM. (Кнопка Start/All Fusion PM ).
   • 2. Если появляется диалоговое окно ModelMart Connection Manager , нажмите на кнопку Cancel .
   • 3. Щелкните по кнопке. Появляется диалоговое окно I would like to . Внесите имя модели «Деятельность компании » и выберите Туре - IDEF0. Нажмите ОК.
   • 4. Автоматически создается контекстная диаграмма.
   • 5. Создайте стрелки на контекстной диаграмме.
   • 6. Создайте отчет по модели. Меню Tools/Reports/Model Report .

   Рис. 1

   Рис. 2 Отчет по модели автосалона

   Создание диаграмм декомпозиции в стандарте IDEF0

   Цель - научиться создавать диаграммы декомпозиции функциональной модели деятельности салона в стандарте IDEF0 с помощью All Fusion PM 4.0.

   В IDEF0 существуют соглашения по рисованию диаграмм, которые призваны облегчить чтение и экспертизу модели. Некоторые из этих правил All Fusion PM поддерживает автоматически, выполнение других следует обеспечить вручную.

   Технология работы

   1. Выберите кнопку перехода на нижний уровень в палитре инструментов и в окне Activity Box Count установите число работ на диаграмме нижнего уровня - 3 и нажмите ОК.

   Автоматически будет создана диаграмма декомпозиции. Правой кнопкой мыши щелкните по работе, выберите Name и внесите имя работы. Повторите операцию для всех трех работ. Затем внесите определение, статус и источник для каждой работы.

   • 2. Перейдите в режим рисования стрелок. Свяжите граничные стрелки (кнопка на палитре инструментов).
   • 3. Альтернативный метод внесения имен и свойств стрелок - использование словаря стрелок (меню Dictionary/Arrow ).
   • 4. Создайте новые внутренние стрелки.
   • 7. Создайте новую граничную стрелку выхода

   Рис. 3 Диаграмма декомпозиции IDEF0 первого уровня

   Жизненный цикл разработки информационной системы

   В процессе создания информационная система проходит несколько стадий, начиная от ее задумки и заканчивая внедрением. В рамках курса «Базы данных и информационные технологии» наибольший интерес представляет первые два - проектирование и разработка. Давайте разберемся, что стоит за каждым из пунктов, перечисленных на слайде.

   1. Исследование и анализ. Главной задачей информационной системы является удовлетворение информационных потребностей бизнеса. Поэтому на первом этапе важно разобраться как протекают бизнес-процессы внутри организации, на какие потоки информации они опираются. Чаще всего это происходит в виде интервью с представителями разных отделов предприятия. На этом этапе важно получить исчерпывающую картину работы предприятия в формате который будет с одной стороны понятен разработчикам, а с другой - представителям бизнеса. На этом этапе нам на помощь могут прийти методологии IDEF0 и DFD, которые будут рассмотрены в этой лекции.
   2. Прототипирование . На этом этапе моделируется структура информационной системы, структура хранилищ данных, пользовательские интерфейсы.
   3. Построение и документирование. На этом этапе происходит согласование прототипа системы с требованиями заказчика. Поведение информационной системы детально документируется, для того чтобы в дальнейшем можно было сравнить ожидаемое и полученное поведение системы.
   4. Внедрение. На этом этапе выполняется верификация соответствия реального и ожидаемого поведения системы. Зачастую это происходит в виде пиремо-сдаточных испытаний.
   5. Использование. Этот этап разработки информационной системы рассматривается дисциплиной Техническая поддержка программных решений (Technical Solution Support). Он характеризуется гарантийным и послегарантийным обслуживанием информационной системы. Примером такого обслуживания может быть исправление ошибок, внесение новых функций, повышение производительности, обучение персонала и прочее.

   Стоит заметить, что разработка может затрагивать как весь продукт, так и происходить итеративно - добавляя с каждым этапом новые функции или модули к существующему ядру системы. При этом все этапы с первого по пятый повторяются для каждой из иттераций.

   Одним из важных понятий при разработке программного обеспечения является «концептуальная модель».

   Концептуальная модель - это абстрактная модель, определяющая структуру моделируемой системы, свойства её элементов и причинно-следственные связи, присущие системе и существенные для достижения цели моделирования.

   При этом «концептуальная модель» это:

   • результат абстрагирования части реального мира - все факты,которые не влияют на порядок функционирования моделируемой системы отбрасываются;
   • описание моделируемого объекта в принятой нотации, то есть с использованием некоторой системы правил и обозначений, которые понятны как разработчику так и аналитику и не вызывают между ними недопонимания;
   • описание моделируемого объекта, присущих ему бизнес-правил и потоков, и хранилищ данных.

   

   Методология IDEF0

   Одной из распространенных методологий построения концептуальных моделей является IDEF0.

   Методология IDEF0 описывает процессы движения и обработки информации звеньями моделируемого объекта с точки зрения их функционального назначения. Например, отделами предприятия.

   IDEF0 - это подмножество SADT (Structured Analisys and Design Technique). Методология SADT разрабатывалась Дугласом Т. Россом в 1969-1973 годах и изначально применялась для проектирования систем общего назначения. В данной методологии ключевым является в какую из сторон процесса направлен поток управления.

   Поясним суть методологии IDEF0 на примере производства товара. Процесс производства условно изображен на слайде.

   Здесь слева представлены ингредиенты, которые используют для производства товара, сверху - инструкции, регламентирующие процесс производства, внизу инструменты, которые используют в процессе производства, а справа - готовый товар.

   

   В терминах IDEF0 моделируемое информационной системой производство представляется блоком и дугами, как показано на слайде.

   В блоке отражена главная функция моделируемого информационной системой производства, дуги - множество объектов, участвующих и являющихся результатом производства: информация или действия. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.

   Правила интерпретации модели:

   • функциональный блок (функция) преобразует входные объекты в выходные;
   • управление определяет, когда и как это преобразование может или должно произойти;
   • исполнитель осуществляет это преобразование
   • с дугами связываются метки на естественном языке, описывающие данные, которые они представляют. Дуги показывают, как функции системы связаны между собой, как они обмениваются данными и осуществляют управление друг другом. Выходы одной функции могут быть входами, управлением или исполнителями другой;
   • дуги могут разветвляться и соединяться. Ветвление означает множественность (идентичные копии одного объекта) или расщепление (различные части одного объекта). Соединение означает объединение или слияние объектов.

   Каждый блок IDEF0-диаграммы может быть представлен несколькими блоками, соединенными интерфейсными дугами, на диаграмме следующего уровня. Эти блоки представляют подфункции (подмодули) исходной функции. Каждый из подмодулей может быть декомпозирован аналогичным образом. Число уровней не ограничивается, однако рекомендуют на одной диаграмме использовать от трех до шести блоков.

   

   Анализ объекта на основе построения его IDEF0-модели является этапом, который должен предварять разработку информационной системы по целому ряду причин. Во-первых, при ознакомлении с объектом строят модель "КАК ЕСТЬ". Такая модель фиксирует бизнес процессы и используемые ими информационные потоки. Во-вторых, функциональная модель "КАК ЕСТЬ" позволяет увидеть информационно перегруженные бизнес процессы - "узкие" места обследуемого объекта. В-третьих, на основании модель "КАК ЕСТЬ" можно построить модель "КАК БУДЕТ". То есть предложить более совершенную структуру организации объекта. Но это уже вопросы реинжиниринга и мы их не будем касаться. Можно только отметить, что реинжиниринг подчеркивает важную роль информационных технологий в жизни общества. В-четвертых, в процессе построения модели "КАК ЕСТЬ" выявляются бизнес-правила - положения, которые регламентируют процесс функционирования моделируемого объекта. Например, представленный на слайде фрагмент функциональной модели должен быть зафиксирован бизнес-правилом: "служба снабжения обязана определять потребности в материалах для производства готовой продукции только на основании плана выпуска".

   И последнее. Очевидно, что IDEF0-модель - это лучший способ совместно с заказчиком разработать модель функционирования его фирмы. Дело в том, что такая нотация (описание с помощью прямоугольников и стрелок) понятна и заказчику и исполнителю.

   После этапа моделирования исследуемого объекта наступает этап физической реализации этой модели в виде информационной системы. И тут возникает естественный вопрос об адекватности отображения. Другими словами, как представить в информационной системе, например, управляющие потоки. Хотя понятно, например, что потоки данных в информационной системе будут реализованы как хранилища данных, то есть файлы.

   

   Методология Data Flow Diagram

   

   Тот факт, что IDEF0-модель не разделяет потоки данных на материальные, информационные и управляющие приводит разработчиков к необходимости использовать диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams - DFD ). Это можно делать после составления IDEF0-модели, либо вместо этого в зависимости от сложности моделируемого объекта или предпочтений исполнителя.

   Основы методологии построения диаграмм потоков данных DFD были описаны в 1979 году C. Gane и T. Sarson в книге "Structured Systems Analysis".

   Ее назначение - ограничить рамки системы, определить, где заканчивается разрабатываемая система и начинается среда.

   

   Методология DFD оперирует 4 типами объектов. Их графическое представление представлено на слайде. Обратите внимание, что существует несколько нотаций в рамках методологии DFD. Графическое представление элементов в них несколько отличается. Но внутренне содержание остается неизменным. Давайте разберемся с типами объектов, которые используются в рамках DFD.

   • External Entity ( Внешняя сущность ) представляет собой материальный предмет или физическое лицо, представляющее собой источник или приемник информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад. Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что она находится за пределами границ анализируемой ИС. В процессе анализа некоторые внешние сущности могут быть перенесены внутрь диаграммы анализируемой ИС, если это необходимо, или, наоборот, часть процессов ИС может быть вынесена за пределы диаграммы и представлена как внешняя сущность. Внешняя сущность обозначается квадратом, расположенным как бы "над" диаграммой и бросающим на нее тень, для того, чтобы можно было выделить этот символ среди других обозначений.
   • Process ( Процессы , Системы и подсистемы) - при построении модели сложной ИС она может быть представлена в самом общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как единого целого, либо может быть декомпозирована на ряд подсистем. Процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть реализован различными способами: это может быть подразделение организации (отдел), выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов, программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д.
   • Datastore ( Хранилище данных ) представляет собой абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми.
   • Dataflow ( Поток данны х) определяет информацию, передаваемую через некоторое соединение от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией, передаваемой по кабелю между двумя устройствами, пересылаемыми по почте письмами, магнитными лентами или дискетами, переносимыми с одного компьютера на другой и т.д. и т.п.

   

   Аналогично IDEF0, для удобства DF-диаграммы разделяют на уровни.

   При этом на нулевом уровне отображаются только один процесс (который представляет всю моделируемую ИС), внешние сущности и потоки данных между ними. Задача этого уровня установить - какие потоки данных передаются в/из системы. Хранилища данных при этом не моделируются.

   На 1 уровне выделяются основные компоненты системы. С 0-го уровня сюда переносятся все потоки данных. Диаграмма дополняется потоками данных внутри системы и хранилищами данных.

   

   Внешние сущности:

   • объекты взаимодействующий с системой, но не относящийся к ней (поставщики и потребители информации, те для кого информационная система строится и кто задействован при работе с ней);
   • должны быть отображены на уровнях 0 и 1 DF-диаграммы;
   • не должны присутствовать на уровнях 2(3, …) диаграммы;
   • должны иметь содержательное имя;
   • могут иметь дубликаты на диаграмме.

   

   Процессы:

   • описывают действия с информацией;
   • должны быть представлены на всех уровнях диаграммы:
   • Уровень 0 - один процесс, описывающий систему;
   • Уровень 1+ -рекомендуется размещать не более 7 процессов;
   • дубликаты (процессы с одинаковым именем или содержанием) не допускаются.

   

   Хранилища данных:

   • указывает вид информации которые хранятся в системе (товары, накладные, персонал);
   • не отображаются на уровне 0;
   • все хранилища данных, которые есть в ИС должны быть указаны на уровне 1.

   

   Потоки данных:

   • отображают направление передачи данных;
   • отображаются на всех уровнях диаграммы;
   • должны иметь содержательное имя.

   

   

   

   Алгоритм построения диаграммы

   1. Определите входящие запросы или события, на которые должна реагировать система. Определите что система отвечает на них.
   2. Определите кто формирует эти запросы и получает ответ (это внешние сущности).
   3. Постройте диаграмму уровня 0 - на ней отображены только внешние сущности и главный процесс системы.
   4. Постройте диаграмму уровня 1 - на ней должны быть отображены все внешние сущности, все хранилища данных, главные процессы и потоки информации между ними.
   5. Проанализируйте и оптимизируйте диаграмму уровня 1. Рекомендуется на одном уровне диаграммы размещать 7±2 процесса.
   6. Если требуется, детализируйте отдельные процессы на уровне 2(3,4 …).

   

   Типичные ошибки построения DF-диаграмм

   У каждого процесса, хранилища данных, внешней сущности и потока данных должно быть имя.

   На DFD диаграмме не отображаются точки начала и окончания, решения(if) и циклы.

   

   Внешние сущности не могут быть связаны потоками информации (это выходит за рамки моделируемой системы)

   Внешние сущности не могут напрямую обращаться к хранилищам данных

   

   Хранилище данных не может напрямую обращаться к другому хранилищу. Между ними должен быть процесс.

   Избегайте хранилищ в которые только записывается или только читается информация. Нужна ли в системе информация, которая не используется?

   

   На диаграмме не должно быть несоединенных объектов. Если такой объект появляется, то вы либо не учли все потоки данных, либо объект можно безболезненно удалить.

   Избегайте процессов которые не имеют входящих потоков информации.

   Избегайте процессов которые не имеют исходящих потоков информации.

   

   Давайте построим DF-диаграмму для информационной системы риэлтерской конторы.

   Фирма функционирует следующим образом:

   • Заказчики могут оставлять заявки на аренду.
   • Менеджер подыскивает надвижимость и готовит проект договора.
   • Клиент подписывает договор.

   

   Строя DF-диаграмму нулевого уровня необходимо отобразить все основные хранилища данных и все внешние сущности. Диаграмма должна быть построена так, чтобы она отвечала на основные вопросы: "Как работает моделируемый объект?", "Откуда поступают эти данные?", "Какой процесс использует эти данные?" и т.д.

   При построении DFD-диаграмм нижних уровней необходимо соблюдать принцип "вертикального балансирования" - ввод или вывод данных не может быть произведен, если этого не делает родитель.

   Приведем пример DFD-диаграммы некоторой риелтерской конторы, которая специализируется на заключении договоров аренды жилых помещений.

   

   Диаграмма построена в предположении, что круг клиентов конторы относительно стабилен.

   Как видно из контекстной диаграммы первого уровня внешние сущности - это потенциальные Арендатор и Владелец . Поскольку элементами контекстной диаграммы являются одноименные хранилища: Арендатор и Владелец , то можно усомниться в правильности определения внешних сущностей. Но, так как потенциальные Арендатор и Владелец могут быть арендатором и владельцем лишь после заключения договора, то конфликтов с определением здесь нет. Другими словами, это разные сущности.

   Для составления договора используют данные хранилищ Арендатор и Владелец . Эти хранилища необходимы по причине того, что круг клиентов риэлтерской конторы относительно стабилен. Не подвержен значительным изменениям и перечень арендуемых объектов недвижимости, что отражает на контекстной диаграмме хранилище Недвижимость .

   Наличие на диаграмме процесса "Подготовить договор аренды" - это следствие того, что "черновик" договора аренды готовит клерк, а менеджер принимает решение о заключении договора. Это повышает эффективность работы фирмы в целом.

   

   Роль методологий в анализе моделируемого объекта (Выводы)

   В результате анализа моделируемого информационной системой объекта на основе построения IDEF0 и DFD-диаграмм:

   Определяют главную функцию проектируемой системы. Например, "сопровождать аренду недвижи­мости".

   Описывают происходящие в моделируемом объекте бизнес процессы.

   Например, так:

   1. заключать договора аренды;
   2. сопровождать хранение информации об объектах недвижимости.

   Определяют обрабатываемые бизнес процессами информационными потоки . Например, так: "отправка договора менеджеру".

   Разрабатывают концептуальную модель системы, которая представляет собой описание моделируемого объекта, присущих ему бизнес-правил и потоков и хранилищ данных .

   Как видим назначение концептуальной модели объекта:

   1. прийти к общему с заказчиком представлению о моделируемом объекте;
   2. представить, в общих чертах, проектируемую информационную систему. Дело в том, что потоки данных - это прообразы процедур приложения, а хранилища данных - таблиц базы данных.

   Подводя итог, можно отметить, что построение концептуальной модели системы в соответствии с IDEF0- или DFD-методологией позволяет прийти к общему с заказчиком представлению о проектируемой информационной системе.

   

   Использование UML для проектирования систем

   

   

   Диаграмма прецедентов позволяет создать список операций, которые выполняет система. Часто этот вид диаграмм называют диаграммой функций, потому что на основе набора таких диаграмм создается список требований к системе и определяется множество выполняемых системой функций .

   Каждая такая диаграмма или, как ее обычно называют, каждый Use case - это описание сценария поведения, которому следуют действующие лица (Actors).

   Данный тип диаграмм используется при описании бизнес процессов автоматизируемой предметной области, определении требований к будущей программной системе. Отражает объекты, как системы, так и предметной области и задачи, выполняемые ими.

   

   Этот вид диаграмм предназначен для анализа аппаратной части системы, то есть "железа", а не программ. В прямом переводе с английского Deployment означает "развертывание", но термин "топология" точнее отражает сущность этого типа диаграмм.

   Для каждой модели создается только одна такая диаграмма, отображающая процессоры (Processor), устройства (Device) и их соединения.

   Обычно этот тип диаграмм используется в самом начале проектирования системы для анализа аппаратных средств, на которых она будет эксплуатироваться .

   

   State Maсhine diagram (диаграммы состояний)

   Каждый объект системы, обладающий определенным поведением, может находиться в определенных состояниях, переходить из состояния в состояние, совершая определенные действия в процессе реализации сценария поведения объекта. Поведение большинства объектов реальных систем можно представить с точки зрения теории конечных автоматов, то есть поведение объекта отражается в его состояниях, и данный тип диаграмм позволяет отразить это графически. Для этого используется два вида диаграмм: Statechart diagram (диаграмма состояний) и Activity diagram (диаграмма активности)

   Statechart diagram (диаграмма состояний)

   Диаграмма состояний предназначена для отображения состояний объектов системы, имеющих сложную модель поведения . Это одна из двух диаграмм State Machine, доступ к которой осуществляется из одного пункта меню.

   

   Activity diagram (диаграммы активности)

   Это дальнейшее развитие диаграммы состояний. Фактически данный тип диаграмм может использоваться и для отражения состояний моделируемого объекта, однако, основное назначение Activity diagram в том, чтобы отражать бизнес-процессы объекта . Этот тип диаграмм позволяет показать не только последовательность процессов, но и ветвление и даже синхронизацию процессов.

   Этот тип диаграмм позволяет проектировать алгоритмы поведения объектов любой сложности, в том числе может использоваться для составления блок-схем.

   

   Interaction diagram (диаграммы взаимодействия)

   Этот тип диаграмм включает в себя диаграммы Sequence diagram (диаграммы последовательностей действий) и Collaboration diagram (диаграммы сотрудничества). Эти диаграммы позволяют с разных точек зрения рассмотреть взаимодействие объектов в создаваемой системе.

   Sequence diagram (диаграммы последовательностей действий)

   Взаимодействие объектов в системе происходит посредством приема и передачи сообщений объектами-клиентами и обработки этих сообщений объектами-серверами. При этом в разных ситуациях одни и те же объекты могут выступать и в качестве клиентов, и в качестве серверов.

   Данный тип диаграмм позволяет отразить последовательность передачи сообщений между объектами.

   Этот тип диаграммы не акцентирует внимание на конкретном взаимодействии, главный акцент уделяется последовательности приема/передачи сообщений. Для того чтобы окинуть взглядом все взаимосвязи объектов, служит Collaboration diagram.

   

   Collaboration diagram (диаграммы сотрудничества)

   Этот тип диаграмм позволяет описать взаимодействия объектов, абстрагируясь от последовательности передачи сообщений. На этом типе диаграмм в компактном виде отражаются все принимаемые и передаваемые сообщения конкретного объекта и типы этих сообщений.

   

   Class diagram (диаграммы классов)

   Этот тип диаграмм позволяет создавать логическое представление системы, на основе которого создается исходный код описанных классов .

   Значки диаграммы позволяют отображать сложную иерархию систем, взаимосвязи классов (Classes) и интерфейсов (Interfaces). Данный тип диаграмм противоположен по содержанию диаграмме Collaboration, на котором отображаются объекты системы. Классы имеют различные нотации. В нотации, предложенной Г. Бучем классы изображаются в виде чего-то нечеткого, похожего на облако. Таким образом Г.Буч пытается показать, что класс - это лишь шаблон, по которому в дальнейшем будет создан конкретный объект.

   

   Component diagram (диаграммы компонентов)

   Этот тип диаграмм предназначен для распределения классов и объектов по компонентам при физическом проектировании системы . Часто данный тип диаграмм называют диаграммами модулей.

   При проектировании больших систем может оказаться, что система должна быть разложена на несколько сотен или даже тысяч компонентов, и этот тип диаграмм позволяет не потеряться в обилии модулей и их связей.

   IDEF0 диаграммы строятся с помощью программы BPWin. Предназначены они для графического моделирования происходящих бизнес-процессов

   О методологии IDEF0

   Методология IDEF0 широко используется благодаря простой и понятной для понимания графической нотации, применение которой для построения модели очень удобное. Главное место в методологии отводится диаграммам. На диаграммах отображают функции системы посредством геометрических прямоугольников, а также имеющиеся связи между функциями и внешней средой. Связи отображаются с помощью стрелок. В этом можно убедиться, увидев, что предлагает IDEF0 диаграмма, примеры которой можно найти в данной статье.

   Тот факт, что в моделировании используется всего два графических примитива, позволяет довольно быстро объяснить действующие правила взаимодействий IDEF0 тем людям, которые не имеют никакого представления об этом Посредством диаграмм IDEF0 подключение заказчика к происходящим процессам осуществляется более быстро благодаря использованию наглядного языка графики. Можно увидеть, что предлагает IDEF0 диаграмма, примеры которой представлены ниже.

   

   Элементы, используемые для IDEF0

   Как уже упоминалось, используется 2 типа геометрических примитивов: прямоугольники и стрелки. Прямоугольники обозначают определённые процессы, функции, работы или задачи, что имеют цели и ведут к обозначенному результату. Взаимодействие процессов между собой и внешней средой обозначается с помощью стрелок. В IDEF0 различают 5 различных типов стрелок.

   
   

   Возможности использования IDEF0

   Методологию IDEF0 можно применять для описи функционального аспекта любой информационной системы.

   
   

   Типы связей между процессами IDEF0

   В интересах модели создавать такие связи построений, чтобы внутренние связи были как можно сильней, а внешние - как можно слабей. Это сильная сторона моделирования с помощью IDEF0. Примеры диаграмм вы можете увидеть сами и убедиться в правдивости этих слов. Для облегчения установления связей подобные соединяются в модули. Между модулями устанавливаются внешние связи, а внутри модулей - внутренние. Различают несколько типов связей.

   1. Иерархическая («часть» - «целое») связь.

   2. Управляющая (регламентирующая, подчинённая):

   2) обратная связь управления.

   3. Функциональная или технологическая:

   2) обратная входная.

   3) потребительская;

   4) логическая;

   5) методическая или коллегиальная;

   6) ресурсная;

   7) информационная;

   8) временная;

   9) случайная.

   Построение блоков и связей в диаграммах

   Методология IDEF0 предоставляет целый ряд правил и рекомендаций по своему использованию и улучшению качества использования. Так, в диаграмме отображается один блок, на котором можно задать название системы, её назначение. К блоку или от блока ведёт 2-5 стрелок. Можно больше или меньше, но как минимум две стрелки необходимы для входа/выхода, а остальные для дополнительных работ и их указания на диаграмме. Если стрелок больше 5, следует задуматься об оптимальности построения модели, и нельзя ли сделать её ещё более детализированной.

   

   Построение блоков в диаграммах декомпозиции

   Количество блоков, которое будет на одной диаграмме, рекомендовано в численности 3-6. Если их меньше, то такие диаграммы вряд ли будут нести смысловую нагрузку. Если количество блоков будет огромным, то прочитать такую диаграмму будет весьма сложно, учитывая наличие ещё и дополнительных стрелок. Для улучшения восприятия информации размещать блоки рекомендуется сверху вниз и слева направо. Такое расположение позволит отразить логику исполнения последовательности процессов. А также стрелки будут создавать меньшую путаницу, обладая минимальным количеством пересечений друг с другом.

   Если запуск определённой функции никак не контролируется, и процесс может быть запущен в произвольный момент, то такую ситуацию обозначают отсутствием стрелок, означающих управление и вход. Но наличие такой ситуации может говорить потенциальным партнерам об определенной нестабильности и необходимости внимательнее присмотреться к потенциальному партнеру.

   Блок, у которого есть только стрелка входа, говорит о том, что процесс получает входные параметры, но управление и корректировка во время исполнения не происходят. Блок, у которого есть только стрелка управления, используется для обозначения работ, которые вызываются только по особому распоряжению управляющей системы. Они управляются и корректируются на всех своих этапах.

   Но пример построения IDEF0 диаграммы может убедить, что наиболее полноценным и охватывающим типом является диаграмма со стрелками входа и управления.

   Именование

   Для улучшения визуального восприятия каждый блок и каждая стрелка должны иметь своё собственное имя, которое позволит идентифицировать их среди множества других блоков и стрелок. Так выглядят в IDEF0 примеры диаграмм. Информационная система, построенная с помощью них, позволит разобраться во всех недостатках и сложностях моделей.

   Часто используется слияние стрелок, и встают вопросы об их именовании. Но слияние возможно только в случае передачи однородных данных, поэтому отдельные имена не нужны, хотя в программе BPWin их можно задать. Также, если происходит расхождение стрелок, то их можно отдельно наименовать, чтобы понимать, что за что отвечает.

   Если после ветвления нет наименования, то считается, что имя точно такое, как было до ветвления. Так может быть, если два блока требуют одинаковую информацию. Контекстная диаграмма IDEF0, пример которой можно найти в данной статье, подтвердит эти слова.

   

   Информация о стрелках

   Стрелки, входящие и выходящие из одного блока при построении диаграммы композиции, должны отображаться на ней. Имена геометрических фигур, перенесённых на диаграмму, должны в точности повторять информацию высшего уровня. Если две стрелы параллельны относительно дуг друга (т.е. начинаются на грани одного процесса и заканчиваются обе на одной грани другого процесса), то возможно, для оптимизации модели их следует объединить и подобрать подходящее имя, что прекрасно отображается в IDEF0 (примеры диаграмм в Visio можно посмотреть).

   Пример реализации методологии IDEF0 на конкретной модели

   Вы уже узнали, что такое IDEF0 диаграмма, примеры и правила построения таких диаграмм частично увидели. Теперь следует обратиться и к практике. Для лучшего понимания объяснение будет идти не на какой-то «общей» модели, а на конкретном примере, который позволит лучше и полнее понять особенности работы с IDEF0 в программе BPWin.

   В качестве примера выступит скорость движения поезда из точки А в точку Б. Необходимо принять во внимание, что поезд не может развивать скорость больше взятой за допустимую. Эта грань устанавливается на основе опыта эксплуатации и влияния составов на железнодорожном пути. Следует понимать, что целью состава является доставка пассажиров, которые, в свою очередь, заплатили, чтобы в безопасности и с комфортом добраться до пункта назначения. Полезна IDEF0 диаграмма, примеры которой можно найти в этой статье.

   

   Исходной информацией выступают:

   1. данные про линию путей;
   2. паспорт всей дистанции;
   3. план пути.

   Управляющие данные:

   1. Указание начальника, заведующего службой путей.
   2. Сведения о существующем потоке передвижения составов.
   3. Сведения о запланированных ремонтах, реконструкциях и изменении путей.

   Результатом модели является:

   1. Ограничение допустимых скоростей с указанием причины ограничения.
   2. Допустимые скорости при движении на раздельных пунктах и во время перегона составов.

   Когда построена контекстная диаграмма, она должна быть детализирована, и затем создана композитная диаграмма, которая будет диаграммой первого уровня. На ней будут изображены все основные функции системы. Методология и диаграмма IDEF0, для которой делается декомпозиция, именуется родительской. IDEF0 декомпозиции называют дочерней.

   Заключение

   После декомпозиции на первом уровне проводится декомпозиция второго уровня - и так до тех пор, пока дальнейшая декомпозиция не потеряет своего смысла. Всё это делается для получения максимально детализированной графической схемы происходящих и планируемых процессов. Это готовый пример IDEF0 диаграммы, по которому вы можете ориентироваться уже сейчас.