Проектирование информационных систем. Idef0 Аэропорт Сочинения и курсовые работы idef0 создание моделирование

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

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

управление процессами

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

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

Информационные технологии в профессиональной деятельности

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

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

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.

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.

Кафедра «Прикладная информатика в экономике»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Бизнесреинжиниринг»

на тему: «Проектирование бизнес-процессов предприятия сферы обслуживания (предприятие по оказанию услуг в сфере проката автомобилей)»

Выполнил студент

Группы И-402

Юзманов Р.М.

Проверила

Филиппова О.А.

ВВЕДЕНИЕ...………………………………………………… ……………………………...…..3
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ……………………………………………….…………… ….4
1.1. Основные направления деятельности предприятия………………………………………4
1.2 Структурно-функциональное моделирование бизнес-процессов предприятия…………5
1.3 Недостатки существующей структурно-функциональной модели бизнес-процессов предприятия………………………………………………… …………………………………..14
2. ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ……………………………………………………………… ...……16
2.1 Автоматизация структурно-функциональных моделей бизнес-процессов предприятия…… ……………………………………………………………………………… ..16
3. ПРОЕКТ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ…………………………………………….31
3.1 Модель данных ИС………………………………………………………………………… 31
3.2 Интерфейс пользователя……………………………………………… …………………...33
4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ……………………………………………………………. ..38
4.1 Анализ затрат по проекту…………………………………………………………… ……..38
4.2 Расчет основных экономических показателей…………… ……………………………... 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.………………………………………………… ………..…………………….44
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…...………………………………….……………… …45

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап развития общества характеризуется внедрением автоматизированных информационных систем во все сферы деятельности, в том числе и сфере обслуживания.
Прокат автомобилей вот уже много лет остается очень востребованным на территории России. Залог устойчивого положения на российском рынке как ООО «VolgaRent», так и отдельных его филиалов, - удовлетворение всех потребностей клиентов.
Целью данного курсового проекта является разработка информационной системы, автоматизирующей бизнес-процесс предприятия сферы обслуживания, занимающегося прокатом автомобилей.
Задачами данного курсового проекта является:

описание основных направлений деятельности предприятия, описание и создание схемы организационной структуры предприятия и автоматизируемого подразделения.
провести структурно-функциональное и объектно-ориентированное моделирование бизнес-процессов предприятия.
автоматизация структурно-функциональных и объектно-ориентированных моделей бизнес-процессов предприятия.
разработка пользовательского интерфейса приложения для автоматизации действий персонала, занимающегося прокатом автомобилей.
расчет экономической эффективности проведенных изменений.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Основные направления деятельности предприятия

Предприятие ООО «VolgaRent», деятельность которого планируется автоматизировать, занимается прокатом авто. Важнейшим звеном в данной деятельности является спецоборудование. В зависимости от того, насколько работа персонала автоматизирована, можно судить об эффективности его работы. Каждый день организация осуществляет прием и выдачу автомобилей разных марок, окрасов, и съёмной стоимости.
Персонал заполняет БД клиентов (ФИО, адрес, тел), если его еще там нет. После этого персонал осуществляет поиск интересующего автомобиля в БД. После того как клиент получает интересующий его авто, редактируется информация о выданных автомобилях. После возвращения клиентом взятого авто, вновь редактируется БД выданных авто и данные о взятых клиентом автомобиле.
Ниже (см. рис. 1.1) представлена схема организационной структуры нашей предметной области.

Рис. 1.1 Организационная структура

Рис. 1.2 Организационная структура автоматизируемого подразделения

Данная информационная система разрабатывается с расчетом на одного пользователя – обслуживающего персонала, поскольку все функции по работе с клиентами возложены только на него. При работе с системой обслуживающий персонал должен иметь возможность решать следующие задачи:

Просматривать данные об имеющихся в наличии авто
Просматривать данные о клиентах
Просматривать данные о выданных авто
Просматривать данные таблиц, при необходимости редактировать их.
Создавать на основе исходных данных различные отчеты. При этом в основном используется выборка из таблиц.

1.2 Структурно-функциональное моделирование бизнес-процессов предприятия

Для проведения анализа и реорганизации бизнес-процессов воспользуемся CASE-средством. Bpwin поддерживает методологии IDEF0 (функциональная модель), IDEF3 (WorkFlow Diagram) и DFD (DataFlow Diagram).
Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии (так называемая модель AS-IS) и идеального положения вещей - того, к чему нужно стремиться (модель ТО-ВЕ). Для начала построим функциональные диаграммы бизнес-процессов, которые предстоит улучшить, т.е. модели AS-IS:
На рисунках 1.3 и 1.4 представлены контекстная диаграмма и диаграмма декомпозиции процесса «Выбор авто». На вход поступает информация о финансовых возможностях клиента, и текущий модельный ряд автомобилей. С помощью любезного персонала клиенту предоставляется возможность выбрать понравившийся автомобиль, и тем самым на выходе вы получаем выбранный авто. За управление процессами отвечают государственные стандарты. Механизмами служат клиент, который выбирает авто, и персонал, который обслуживает клиента.

Рис. 1.3 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Выбор авто»

Рис. 1.4 Диаграмма декомпозиции процесса «Выбор авто»

Рис. 1.5 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Выдача авто»

Рис. 1.6 Диаграмма декомпозиции процесса «Выдача авто»

Рис. 1.7 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Оформление квитанции»

Рис. 1.8 Диаграмма декомпозиции процесса «Оформление квитанции»

Рис. 1.9 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Оплата за ренту»

Рис. 1.10 Диаграмма декомпозиции процесса «Оплата за ренту»

Рисунки 1.5 и 1.6 отображают процесс «Выдача авто». Входом является модельный ряд и сведения о клиенте. На выходе клиенту выдаётся автомобиль. Ресурсной стрелкой является обслуживающий персонал, который и выдаёт клиенту авто. Управляют процессами внутренние правила предприятия «VolgaRent».
На рисунках 1.7 и 1.8 представлены диаграммы процесса «Оформление квитанции». Входным материалом является заявка клиента, которая передаётся обслуживающему персоналу, который в свою очередь обрабатывает заявку при помощи ИС, и на выходе клиент получает чек, который обязан оплатить и квитанцию об оплате.
Завершающим процессом является «Оплата за ренту». Контекстная диаграмма и диаграмма декомпозиции этого процесса отображены на рисунках 1.9 и 1.10. Входная стрелка – это заявка и непосредственно деньги от клиента, которые передаются обслуживающему персоналу. Персонал, обрабатывает полученную информацию, производит пересчёт средств, и на выходе клиент получает чек об оплате за авто. За управление в данном процессе отвечает законодательство РФ.

1.3 Недостатки существующей структурно-функциональной модели бизнес-процессов предприятия

После изучения структурно-функциональных моделей бизнес процессов предприятия по прокату автомобилей можно выделить несколько проблем, которые необходимо решить:

В результате проведённого исследования, выяснилось, что клиент при выборе авто гораздо чаще готов платить деньги за то, что он наглядно видит, или хотя бы может представить авто, который он хочет взять в прокат. Как следствие этого исследования, предприятие решило оснаститься ИС, которая показывает он-лайн состояние автомобиля, и даёт просмотреть его с разных ракурсов камер.
В процессе автоматизации предприятия, выяснилось, что необходим принципиальный ввод ИС для ускорения обработки информации обслуживающим персоналом, что приведёт к сокращению временных пробелов при выдаче автомобиля.
К негативному фактору существующей структурно-функциольной модели бизнес-процессов предприятия можно отнести бумажную волокиту, которая неприемлема в новом времени, в эре информационных технологий, поэтому, ввод ИС облегчит хранение файлов, и автоматизирует процесс выдачи квитанции и чеков клиенту.
Усугубляет положение компании в сфере услуг и сервис фактор «изношенного» ПО. Поэтому, есть предложение внедрить ИС, для ускорения печати чеков об оплате и гарантии на автомобиль.

Список клиентов. В данном документе хранится самая основная информация: ФИО, адрес и телефон.
Список предоставляемых услуг. Этот документ представляет собой прайс-лист. Такие сведения постоянно обновляются. В этом документе хранится марка автомобиля и его цена.
Регистр. Этот документ представляет собой список, в котором хранится информация о клиенте, его пожеланиях об аренде того или иного автомобиля, и в итоге какой автомобиль был арендован клиентом.

ФИО.
Адрес.
Телефон.
Марка автомобиля
Цена аренды.
Дата аренды.
Срок аренды.

2. ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Автоматизация структурно- функциональных моделей бизнес-процессов предприятия

Найденные в модели AS-IS недостатки можно исправить при создании модели ТО-ВЕ (как будет) - модели новой организации бизнес-процессов. Технология проектирования ИС подразумевает сначала создание модели AS-IS, ее анализ и улучшение бизнес-процессов, то есть создание модели ТО-ВЕ, и только на основе модели ТО-ВЕ строится модель данных, прототип и затем окончательный вариант ИС.
Как правило, данная модель создается на основе AS-IS, с устранением недостатков в существующей организации бизнес-процессов, а так же с их совершенствованием и оптимизацией. Это достигается за счет устранения выявленных на базе анализа AS-IS узких мест.
В традиционном реинжиниринге именно на основе модели TO-BE рекомендуется производить автоматизацию бизнес-процессов и проектировать КИС. Подразумевается, что это позволяет существенно снизить риск проявления автоматизации как исключительно источника затрат из-за автоматизации несовершенных процессов.
Построим функциональные диаграммы ТО-ВЕ бизнес-процессов, которые мы изменили.
На рисунках 2.1 и 2.2 представлены контекстная диаграмма и диаграмма декомпозиции процесса «Выбор авто». На вход поступает информация о финансовых возможностях клиента, и текущий модельный ряд автомобилей. С помощью любезного персонала клиенту предоставляется возможность выбрать понравившийся автомобиль, и тем самым на выходе вы получаем выбранный авто. За управление процессами отвечают государственные стандарты. Механизмами служат клиент, который выбирает авто, и персонал, который обслуживает клиента. В результате автоматизации предприятия произошло внедрение ИС в данный процесс. ИС позволила выбрать авто из каталога БД.
Рисунки 2.3 и 2.4 отображают процесс «Выдача авто». Входом является модельный ряд и сведения о клиенте. На выходе клиенту выдаётся автомобиль. Ресурсной стрелкой является обслуживающий персонал, который и выдаёт клиенту авто. Управляют процессами внутренние правила предприятия «VolgaRent». В результате процесса «Выдача авто» выдаётся доверенность клиенту на управление выбранным транспортным средством.

Рис. 2.1 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Выбор авто» после автоматизации

Рис 2.2 Диаграмма декомпозиции процесса «Выбор авто» после автоматизации

Рис. 2.3 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Выдача авто» после автоматизации

Рис 2.4 Диаграмма декомпозиции процесса «Выдача авто» после автоматизации

Рис. 2.5 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Оформление квитанции» после автоматизации

Рис 2.6 Диаграмма декомпозиции процесса «Оформление квитанции» после автоматизации

Рис. 2.7 Контекстная диаграмма функциональной модели процесса «Оплата за ренту» после автоматизации

Рис 2.8 Диаграмма декомпозиции процесса «Оплата за ренту» после автоматизации

На рисунках 2.5 и 2.6 представлены диаграммы процесса «Оформление квитанции». Входным материалом является заявка клиента, которая передаётся обслуживающему персоналу, который в свою очередь обрабатывает заявку при помощи ИС, и на выходе клиент получает чек, который обязан оплатить и квитанцию об оплате. В результате поправок в законодательстве РФ в процессе «Оформление квитанции», формируется квитанция и выдаётся чек клиенту, благодаря ИС.
Завершающим процессом является «Оплата за ренту». Контекстная диаграмма и диаграмма декомпозиции этого процесса отображены на рисунках 2.7 и 2.8
Входная стрелка – это заявка и непосредственно деньги от клиента, которые передаются обслуживающему персоналу. Персонал, обрабатывает полученную информацию, производит пересчёт средств, и на выходе клиент получает чек об оплате за авто. За управление в данном процессе отвечает законодательство РФ. Вследствие автоматизации данного процесса появилась возможность выдачи гарантии на арендуемое авто.

3. ПРОЕКТ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

3.1 Модель данных ИС

Процесс моделирования в Erwin базируется на методологии проектирования реляционных баз данных IDEF1X.
Для проектирования базы данных проектов использовалась модель «сущность – связь» (Entity – Relationship model, или ER – модель). ER – модель представляет собой высокоуровневую концептуальную модель данных, цель которой - упрощение задачи проектирования баз данных. Данная модель данных включает в себя набор концепций, которые описывают структуру базы данных и связанные с ней транзакции обновления и выборки данных. Следует подчеркнуть, что концептуальная модель данных не зависит от конкретной СУБД или аппаратной платформы, которая используется для физической реализации базы данных.
Основными элементами IDEF1X являются сущности, атрибуты и связи.
Каждая сущность является множеством подобных индивидуальных объектов, называемых экземплярами. Каждый экземпляр индивидуален и должен отличаться от всех остальных экземпляров. Атрибут выражает определенное свойство объекта. Атрибут или группа атрибутов, которые идентифицируют сущность, называется первичным ключом. С точки зрения БД (физическая модель) сущности соответствует таблица, экземпляру сущности - строка в таблице, а атрибуту - колонка таблицы.
Сущности изображаются в виде прямоугольников. Имя сущности показывается над прямоугольником, изображающим сущность, список атрибутов сущности - внутри прямоугольника. Список разделен горизонтальной чертой, выше которой расположены атрибуты первичного ключа, ниже – не ключевые атрибуты.
В IDEF1X также различают зависимые и независимые сущности. Тип сущности определяется ее связью с другими сущностями. Зависимая сущность изображается прямоугольником со скругленными углами.
Результатом нормализации является модель данных, которую легко поддерживать, не содержащая неопределенностей в данных и повторений данных.
После выделения информационных объектов необходимо объединить их в одну систему, то есть установить связи между ними.
Объект «Марки» связан с полем «Автомобили» связью «один ко многим». Этот тип связи применяется, когда одному значению вспомогательного объекта соответствует много значений главного. По аналогии с этим устанавливаются связи «один ко многим» у остальных информационных объектов «Персонал», «Клиенты», «Выдача авто», с соответствующими полями связанных между собой таблиц. Схема логической модели данных представлена на рисунке 3.1.

Рис. 3.1 Логическая модель базы данных.

3.2 Интерфейс пользователя

Рис. 3.2 Форма «Прокат автомобилей»

Форма «Прокат автомобилей» - это начальная форма приложения, с помощью неё осуществляется возможность доступа к формам: «Автомобили», «Комплектация», «Клиенты», «Персонал», «Выдача автомобилей».

Рис. 3.3 Форма «Автомобили»

С помощью формы «Автомобили», осуществляется редактирование информации об имеющихся в прокате авто, редактирование производится с помощью стандартных кнопок: «Удалить», «Добавить», «Переместить», и «Откат действия».
Также на форме осуществляется сортировка по: коду, марке, году, комплектации, и цене проката. На данной форме предусмотрена возможность поиска и фильтрации данных по выбранным параметрам, а также добавление фотографий имеющихся автомобилей, функция, создана для отображения внешнего вида автомобиля, что значительно экономит время просмотра авто клиентом.

Рис. 3.4 Форма «Комплектация»
Через форму «Комплектация» осуществляется редактирование данных об имеющихся данных. Редактирование данных осуществляется при помощи кнопок: «Добавить», «Удалить», «Переместить», «Откат действия». На данной форме предусмотрена возможность сортировки, поиска и фильтрации данных по выбранным параметрам.

Рис. 3.5 Форма «Клиенты»

Через форму «Клиенты» осуществляется редактирование данных о клиентах. Редактирование данных осуществляется при помощи кнопок: «Добавить», «Удалить», «Переместить», «Откат действия». На данной форме предусмотрена возможность сортировки, поиска и фильтрации данных по выбранным параметрам.

Рис. 3.7 Форма «Персонал»
Через форму «Персонал» осуществляется редактирование данных о обслуживающем персонале. Редактирование данных осуществляется при помощи кнопок: «Добавить», «Удалить», «Переместить», «Откат действия». На данной форме предусмотрена возможность сортировки, поиска и фильтрации данных по выбранным параметрам.

Рис. 3.8 Форма «Выдача»

Форма «Выдача автомобилей» - это главная форма приложения, в которую заносятся данные о менеджере, отдавшем автомобиль в ренту, клиенте, который этот автомобиль взял в прокат, об арендуемом автомобиле, и о дате аренды.
Редактирование данных осуществляется при помощи кнопок: «Добавить», «Удалить», «Переместить», «Откат действия», «Отчёт». На данной форме предусмотрена возможность сортировки, поиска и фильтрации данных по выбранным параметрам.
При нажатии кнопки «запрос по дате», отбираются сведения о клиенте, менеджере и рентуемом автомобиле, который был взят в прокат в этот день.
При нажатии на кнопку «Отчет» формируется отчет по данным о клиентах, представленный на рис. 3.9
.

Рис. 3.9 Отчет по выдачам автомобилей

4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

4.1 Анализ затрат по проекту

Затраты на ресурсы процесса «Выбор авто»:
Затраты на рекламу – 5000 р.
Оплата персоналу – 26000 р.
Создание каталога – 2000 р

Рис. 4.1 Диаграмма дерево узлов процесса «Выбор авто»

Затраты на ресурсы процесса «Выдача авто»:
Зар.плата персоналу – 17500 р
Электроэнергия – 700 р

Рис. 4.2 Диаграмма дерево узлов процесса «Выдача авто»

Затраты на ресурсы процесса «Оформление квитанции»:
Зар.плата персоналу – 14700 р
Канцтовары – 500 р
Электроэнергия – 300 р

Рис. 4.3 Диаграмма дерево узлов процесса «Оформление квитанции»
и т.д.................

Цель работы:

• изучение основных принципов методологии IDEF0,
• создание нового проекта в BPWin,
• формирование контекстной диаграммы,
• проведение связей.

Описание системы с помощью IDEF0 называется функциональной моделью. Функциональная модель предназначена для описания существу­ющих бизнес-процессов, в котором используются как естественный, так и графический языки. Для передачи информации о конкретной системе источником графического языка является сама методология IDEF0.

Методология IDEF0 предписывает построение иерархической системы диаграмм - единичных описаний фрагментов системы. Сначала проводит­ся описание системы в целом и ее взаимодействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная деком­позиция - система разбивается на подсистемы и каждая подсистема опи­сывается отдельно (диаграммы декомпозиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее до достижения нужной степени подробности.

Каждая IDEF0-диаграмм а содержит блоки и дуги. Блоки изображают функции моделируемой системы. Дуги связывают блоки вместе и отобра­жают взаимодействия и взаимосвязи между ними.

Функциональные блоки (работы) на диаграммах изображаются прямоугольниками, означающими поименованные процессы, функции или задачи, которые происходят в течение определенного времени и имеют распознаваемые результаты. Имя работы должно быть выражено отглагольным существительным, обозначающим действие.

IDEF0 требует, чтобы в диаграмме было не менее трех и не более шести блоков. Эти ограничения поддерживают сложность диаграмм и модели на уровне, доступном для чтения, понимания и использования.

Каждая сторона блока имеет особое, вполне определенное назначение. Левая сторона блока предназначена для входов, верхняя - для управления, правая - для выходов, нижняя - для механизмов. Такое обозначение отражает определенные системные принципы: входы преобразуются в выходы управление ограничивает или предписывает условия выполнения преобразований, механизмы показывают, что и как выполняет функция.

Блоки в IDEF0 размещаются по степени важности, как ее понимает автор диаграммы. Этот относительный порядок называется доминированием. Доминирование понимается как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы. Например, самым доминирующим блоком диаграммы может быть либо первый из требуемой последовательности функций, либо планирующая или контролирующая функция, влияющая на все другие.

Наиболее доминирующий блок обычно размещается в верхнем левом углу диаграммы, а наименее доминирующий - в правом углу.

Расположение блоков на странице отражает авторское определение доминирования. Таким образом, топология диаграммы показывает, какие функции оказывают большее влияние на остальные. Чтобы подчеркнуть это, аналитик может перенумеровать блоки в соответствии с порядком их доминирования. Порядок доминирования может обозначаться цифрой, размещенной в правом нижнем углу каждого прямоугольника: 1 будет указывать на наибольшее доминирование, 2 - на следующее и т. д.

Взаимодействие работ с внешним миром и между собой описывается в виде стрелок, изображаемых одинарными линиями со стрелками на концах. Стрелки представляют собой некую информацию и именуются существительными.

Типы стрелок

В IDEF0 различают пять типов стрелок.

Вход - объекты, используемые и преобразуемые 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 -.информация, управляющая действиями работы. Обычно управляющие стрелки несут информацию, которая указывает, что должна выполнять работа. Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку управления, которая изображается как входящая в верхнюю грань работы.

Выход - объекты, в которые преобразуются входы. Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку выхода, которая рисуется как исходящая из правой грани работы.

Механизм - ресурсы, выполняющие работу. Стрелка механизма рисуется как входящая в нижнюю грань работы. По усмотрению аналитика стрелки механизма могут не изображаться на модели.

Вызов - специальная стрелка, указывающая на другую модель работы. Стрелка вызова рисуется как исходящая из нижней части работы и используется для указания того, что некоторая работа выполняется за пределами моделируемой системы.

Рис. 2.1 Типы стрелок

В методологии IDEF0 требуется только пять типов взаимодействий между блоками для описания их отношений: управление, вход, обратная связь по управлению, обратная связь по входу, выход-механизм. Связи по управлению и входу являются простейшими, поскольку они отражают прямые воздействия, которые интуитивно понятны и очень просты.

Рис. 2.2. Связь по выходу

Рис. 2.3. Связь по управлению

Отношение управления возникает тогда, когда выход одного блока непосредственно влияет на блок с меньшим доминированием.

Обратная связь по управлению и обратная связь по входу являются более сложными, поскольку представляют собой итерацию или рекурсию. А именно выходы из одной работы влияют на будущее выполнение других работ, что впоследствии повлияет на исходную работу.

Обратная связь по управлению возникает тогда; когда выход некоторого блока влияет на блок с большим доминированием.

Связи «выход-механизм» встречаются нечасто. Они отражают ситуацию, при которой выход одной функции становится средством достижения цели для другой.

Рис. 2.4. Обратная связь по входу

Рис. 2.5. Обратная связь по управлению

Связи «выход-механизм» характерны при распределении источников ресурсов (например, требуемые инструменты, обученный персонал, физическое пространство, оборудование, финансирование, материалы).

В IDEF0 дуга редко изображает один объект. Обычно она символизирует набор объектов. Так как дуги представляют наборы объектов, они могут иметь множество начальных точек (источников) и конечных точек (назначений). Поэтому дуги могут разветвляться и соединяться различными способами. Вся дуга или ее часть может выходить из одного или нескольких блоков и заканчиваться в одном или нескольких блоках.

Разветвление дуг, изображаемое в виде расходящихся линий, означает, что все содержимое дуг или его часть может появиться в каждом ответвлении. Дуга всегда помечается до разветвления, чтобы дать название всему набору. Кроме того, каждая ветвь дуги может быть помечена или не помечена в соответствии со следующими правилами:

• непомеченные ветви содержат вес объекты, указанные в метке дугиперед разветвлением;
• ветви, помеченные после точки разветвления, содержат все объектыили их часть, указанные в метке дуги перед разветвлением.

Слияния дуг в IDEFO, изображаемое как сходящиеся вместе линии, указывает, что содержимое каждой ветви идет на формирование метки для дуги, являющейся результатом слияния исходных дуг. После слияния результирующая дуга всегда помечается для указания нового набора объектов, возникшего после объединения. Кроме того, каждая ветвь перед слиянием может помечаться или не помечаться в соответствии со следующими правилами:

Рис. 2.6. Связь выход-механизм

• непомеченные ветви содержат вес объекты, указанные в общей меткедуги после слияния;
• помеченные перед слиянием ветви содержат все или некоторые объекты из перечисленных в общей метке после слияния,

Количественный анализ диаграмм

Для проведения количественного анализа диаграмм перечислим показатели модели:

• количество блоков на диаграмме - N;
• уровень декомпозиции диаграммы - L ;
• сбалансированность диаграммы - В;
• число стрелок, соединяющихся с блоком, - А

Данный набор факторов относится к каждой диаграмме модели. Далее будут перечислены рекомендации по желательным значениям факторов диаграммы.

Необходимо стремиться к тому, чтобы количество блоков на диаграммах нижних уровней было бы ниже количества блоков на родительских диаграммах, т. е. с увеличением уровня декомпозиции убывал бы коэффициент. Таким образом, убывание этого коэффициента говорит о том. что по мере декомпозиции модели функции должны упрощаться, следовательно, количество блоков должно убывать.

Диаграммы должны быть сбалансированы. Это означает, что в рамках одной диаграммы не должно происходить ситуации, изображенной на рис. 2.7: у работы 1 входящих стрелок и стрелок управления значительно больше, чем выходящих. Следует отметить, что данная рекомендация может не выполняться в моделях, описывающих производственные процессы. Например, при описании процедуры сборки в блок может входить множество стрелок, описывающих компоненты изделия, а выходить одна стрелка -- готовое изделие.

Рис. 2.7. Пример несбалансированной диаграммы

Введем коэффициент сбалансированности диаграммы

Необходимо стремиться, чтобы Кь был минимален для диаграммы.

Помимо анализа графических элементов диаграммы необходимо рассматривать наименования блоков. Для оценки имен составляется словарь элементарных (тривиальных) функций моделируемой системы. Фактически в данный словарь должны попасть функции нижнего, уровня декомпозиции диаграмм. Например, для модели БД элементарными могут являться функции «найти запись», «добавить запись в БД», в то время как функция «регистрация пользователя» требует дальнейшего описания.

После формирования словаря и составления пакета диаграмм системы необходимо рассмотреть нижний уровень модели. Если на нем обнаружатся совпадения названий блоков диаграмм и слов из словаря, то это говорит, что достаточный уровень декомпозиции достигнут. Коэффициент, количественно отражающий данный критерий, можно записать как L*C - произведение уровня модели на число совпадений имен блоков со словами из словаря. Чем ниже уровень модели (больше L), тем ценнее совпадения.

Инструментарий BPWin

При запуске BPWin по умолчанию появляется основная панель инструментов, палитра инструментов и Model Explorer.

При создании новой модели возникает диалог, в котором следует указать, будет ли создана модель заново, или она будет открыта из репозитария ModelMart, внести имя модели и выбрать методологию, в которой будет построена модель (рис. 2.8).

Рис.2.8 Диалог создания модели

BPWin поддерживает три методологии - IDEF0, IDEF3 и DFD. В BPWin возможно построение смешанных моделей, т. е. модель может содержать одновременно как диаграммы IDEF0, так и IDEF3 и DFD. Состав палитры инструментов изменяется автоматически, когда происходит переключение с одной нотации на другую.

Модель в BPWin рассматривается как совокупность работ, каждая из которых оперирует с некоторым набором данных. Если щелкнуть по любому объекту модели левой кнопкой мыши, появляется всплывающее контекстное меню, каждый пункт которого соответствует редактору какого-либо свойства объекта.

Пример

Построение модели системы должно начинаться с изучения всех документов, описывающих ее функциональные возможности. Одним из таких документов является техническое задание, а именно разделы "Назначение разработки", "Цели и задачи системы" и "Функциональные характеристики системы " .

После изучения исходных документов и опроса заказчиков и пользователей системы необходимо сформулировать цель моделирования и определить точку зрения на модель. Рассмотрим технологию ее построения на примере системы "Служба занятости в рамках вуза", основные возможности которой были описаны в лабораторной работе № 1.

Сформулируем цель моделирования: описать функционирования системы, которое было бы понятно ее пользователю, не вдаваясь в подробности, связанные с реализацией. Модель будем строить с точки зрения пользователей (студент, преподаватель, администратор, деканат, фирма).

Начнем с построения контекстной IDEF0-диаграммы- Согласно описанию системы основной функцией является обслуживание ее клиентов посредством обработки запросов, от них поступающих. Таким образом, определим единственную работу контекстной диаграммы как «Обслужить клиента системы». Далее определим входные и выходные данные, а также механизмы и управление.

Для того чтобы обслужить клиента, необходимо зарегистрировать его в системе, открыть доступ к БД и обработать его запрос. В качестве входных данных будут использоваться «имя клиента», «пароль клиента», «исходная БД», «запрос клиента». Выполнение запроса ведет либо к получению информации от системы, либо к изменению содержимого БД (например, при составлении экспертных оценок), поэтому выходными данными будут являться «отчеты» и «измененная БД». Процесс обработки запросов будет выполняться монитором системы под контролем администратора.

Контекстная диаграмма

Таким образом, определим контекстную диаграмму системы (рис. 2.9).

Рис 2.9. Контекстная диаграмма системы

Проведем декомпозицию контекстной диаграммы, описав последовательность обслуживания клиента:

• Определение уровня доступа в систему.
• Выбор подсистемы.
• Обращение к подсистеме.
• Изменение БД (при необходимости).

Получим диаграмму, изображенную на рис. 2.10.

Закончив декомпозицию контекстной диаграммы, переходят к декомпозиции диаграммы следующего уровня. Обычно при рассмотрении третьего и более нижних уровней модели возвращаются к родительским диаграммам и корректируют их.

Рис. 2.10. Декомпозиция работы «Обслуживание, клиента системы»

Декомпозируем последовательно все блоки полученной диаграммы. Первым этапом при определении уровня доступа в систему является определение категории пользователя. По имени клиента осуществляется поиск в базе пользователей, определяя его категорию. Согласно определенной категории выясняются полномочия, предоставляемые пользователю системы. Далее проводится процедура доступа в систему, проверяя имя и пароль доступа. Объединяя информацию о полномочиях и уровне доступа в систему, для пользователя формируется набор разрешенных действий. Таким образом, определение уровня доступа в систему будет выглядеть как показано на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Декомпозиция работы «Определение уровня доступав систему»

После прохождения процедуры доступа в систему монитор анализирует запрос клиента, выбирая подсистему, которая будет обрабатывать запрос. Декомпозиция работы «Обращение к подсистеме» не отвечает цели и точке зрения модели. Пользователя системы не интересуют внутренние алгоритмы ее работы. В данном случае ему важно, что выбор подсистемы будет произведен автоматически, без его вмешательства, поэтому декомпозиция обращения к подсистеме только усложнит модель.

Декомпозируем работу «Обработка запроса клиента», выполняемую подсистемой обработки запросов, определения категорий и полномочий пользователей. Перед осуществлением поиска ответа на запрос необходимо открыть БД (подключиться к ней). В общем случае БД может находиться на удаленном сервере, поэтому может потребоваться установление соединения с ней. Определим последовательность работ:

• Открытие БД.
• Выполнение запроса.
• Генерация отчетов.

После открытия БД необходимо сообщить системе об установлении соединения с БД, после чего выполнить запрос и сгенерировать отчеты для пользователя (рис. 2.12).

Необходимо отметить, что в «Выполнение запроса» включается работа различных подсистем. Например, если запрос включает в себя тестирование, то его будет исполнять подсистема профессиональных и психологических тестов. На этапе выполнения запроса может потребоваться изменениесодержимого БД, например при составлении экспертных оценок. Поэтому, на диаграмме необходимо предусмотреть такую возможность.

Рис. 2.12.

Корректировка диаграммы

При анализе полученной диаграммы возникает вопрос, по каким правилам происходит генерация отчетов? Необходимо наличие заранее сформированных шаблонов, по которым будет производиться выборка из БД, причем эти шаблоны должны соответствовать запросам и должны быть заранее определены. Кроме того, клиенту должна быть предоставлена возможность выбора формы отчета.

Скорректируем диаграмму, добавив в нее стрелки «Шаблоны отчетов» и «Запросы на изменение БД» и туннельную стрелку «Клиент системы». Туннелирование «Клиента системы» применено для того, чтобы не выносить стрелку на диаграмму верхнего, так как функция выбора формы отчета не является достаточно важной для отображения ее на родительской диаграмме.

Изменение диаграммы потянет за собой корректировку всех родительских диаграмм (рис. 2.13 - 2.15).

Декомпозицию работы «Выполнение запроса» целесообразно провести при помощи диаграммы DFD (лабораторная работа № 3), так как методология IDEF0 рассматривает систему как совокупность взаимосвязанных работ, что плохо отражает процессы обработки информации.

Рис. 2.13. Декомпозиция работы «Обработка запроса клиента»

Рис. 2.14. Декомпозиция работы «Обслуживание клиента системы»(вариант 2)

Рис. 2.15. Контекстная диаграмма системы (вариант 2)

Перейдем к декомпозиции последнего блока «Изменение БД». С точки зрения клиента, данные системы располагаются в одной БД. Реально в системе присутствует шесть БД:

• БД пользователей,
• БД студентов,(вариант 2)
• БД вакансий,
• БД успеваемости,
• БД тестов,
• БД экспертных оценок,
• БД резюме.

Согласно цели моделирования клиенту важно понимать, что поступившие данные не сразу обновляются в системе, а проходят дополнительный этап обработки и контроля. Алгоритм изменения можно сформулировать следующим образом:

• Определяется БД, в которой будет изменяться информация.
• Оператором формируется временный набор данных и предоставляется администратору.
• Администратор осуществляет контроль данных и вносит их в БД.

Данную модель реализовать другим способом, предоставив возможность обновления БД непосредственно по запросам, минуя процесс контроля данных. В этом случае необходимо обеспечить контроль целостности БД для избежания ее повреждения. В этом случае диаграмма будет выглядеть следующим образом (рис. 2.17).

Рис. 2.16. Декомпозиция работы «Изменение БД»

Рис. 2.17. Декомпозиция работы «Изменение БД» (вариант 2) Для первого варианта, изображенного нарис. 2.12

Проведение дальнейшей декомпозиции «Изменения БД» будет усложнять модель, объясняя, как осуществляется физическое изменение БД в системе. При этом пользователь не получит никакой дополнительной информации о работе системы службы занятости. Декомпозицию этой работы целесообразно проводить в процессе проектирования БД системы на этапе создания логической модели БД.

Декомпозиция работы «Выполнение запроса» будет проведена в следующей лабораторной работе, иллюстрируя применение диаграмм DFD для описания процессов обработки информации.

Проведем количественный анализ моделей, изображенных на рис. 2.12 и 2.13, согласно вышеописанной методике. Рассмотрим поведение коэффициента ^ у этих моделей. У родительской диаграммы «Обработка запроса клиента» коэффициент равен 4/2 = 2, а диаграммы декомпозиции 3/3 = 1. Значение коэффициента убывает, что говорит об упрощении описания функций с понижением уровня модели.

Рассмотрим изменение коэффициента К b у двух вариантов моделей.

для второго варианта

Коэффициент К b не меняет своего значения, следовательно, сбалансированность диаграммы не меняется.

Будем считать, что уровень декомпозиции рассмотренных диаграмм достаточен для отражения цели моделирования, и на диаграммах нижнего Уровня в качестве наименований работ используются элементарные функции (с точки зрения пользователя системы).

Подводя итоги рассмотренного примера необходимо отметить важность рассмотрения нескольких вариантов диаграмм при моделировании системы. Такие варианты могут возникать при корректировке диаграмм, как это было сделано с «Обработкой запроса клиента» или при создании альтернативных реализаций функций системы (декомпозиция работы «Изменение БД»). Рассмотрение вариантов позволяет выбрать наилучший и включить его в пакет диаграмм для дальнейшего рассмотрения.

Контрольные вопросы

Список Контрольных вопросов :

1. Что представляет собой модель в нотации IDEF0?
2. Что обозначают работы в IDEF0?
3. Назовите порядок наименования работ?
4. Какое количество работ должно присутствовать на одной диаграмме?
5. Что называется порядком доминирования?
6. Как располагаются работы по принципу доминирования?
7. Каково назначение сторон прямоугольников работ на диаграммах?
8. Перечислите типы стрелок.
9. Назовите виды взаимосвязей.
10. Что называется граничными стрелками?
11. Объясните принцип именования разветвляющихся и сливающихся стрелок.
12. Какие методологии поддерживаются BPWin?
13. Перечислите основные элементы главного окна BPWin.
14. Опишите процесс создания новой модели в BPWin.
15. Как провести связь между работами?
16. Как задать имя работы.
17. Опишите процесс декомпозиции работы.
18. Как добавить работу на диаграмму?
19. Как разрешить туннелированные стрелки?
20. Может ли модель BPWin содержать диаграммы нескольких методологий?