Развитие методологий проектирования

 

Исследования в области построения моделей и методов проектирования ИС не заканчиваются моментом принятия некоторого стандарта.

Кроме уже упомянутых подходов ведутся разработки в других направлениях, в частности, в связи с вопросами реинжиниринга бизнес-процессов. Реинжиниринг предполагает перестройку существующих бизнес-процессов с целью их оптимизации и должен предшествовать созданию ИС.

Проводятся исследования в области технологий программирования, позволяющих повысить степень автоматизации процесса программирования.

В общем случае, все существующие и создаваемые модели и методы можно сгруппировать по их отношению к объектам исследования: ИС, фирме и изделию.

 

Методология функционального моделирования IDEF0. Общие положения

(см. РД IDEF0 - 2000)

 

Модель – искусственный объект, представляющий собой отображение (образ) системы и ее компонентов.

М моделирует А, если М отвечает на вопросы относительно А.

Модель разрабатывают для понимания, анализа и принятия решений о реконструкции (реинжиниринге) или замене существующей системы, либо при проектировании новой системы.

Система представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих частей, выполняющих некоторую полезную работу.

Частями (элементами) системы могут быть любые комбинации разнообразных сущностей, включающие людей, информацию, программное обеспечение, оборудование, изделия, сырье или энергию.

В IDEF0 все, что происходит в системе и ее элементах, принято называть функциями.

При разработке моделей не рекомендуется "привязывать" функции к существующей организационной структуре объекта исследования. Организационная структура должна явиться результатом использования модели. Сравнение результата с существующей структурой позволяет оценить ее адекватность и предложить решения по совершенствованию структуры.

 

Синтаксис графического языка

 

Блок

 

Блок – это графическое представление функций, процессов, действий, операций и т.п. Блок представлен на рис. 6.2.

 

Изображение блока

Рис. 6.2

Стрелка

 

Стрелка – это графическое представление данных и материальных объектов, связанных с функциями. Стрелки не предназначены для отображения потока или последовательности событий. Способы изображения стрелок показаны на рис. 6.3.

Стрелки могут состоять только из горизонтальных и вертикальных отрезков со скругленными стыками.

Стрелки должны присоединяться к блоку на его сторонах. Присоединение в углах не допускается.

Стрелки помечаются существительными или оборотами существительных.

 

Способы изображения стрелок

 

Рис. 6.3

 

Семантика языка IDEF0

 

Семантика блоков и стрелок

 

На рис. 6.4. показано стандартное изображение блока.

 

Изображение блока со стрелками

 

Рис. 6.4

 

Вход – это то, что преобразуется или расходуется функцией.

Выход – это то, что произведено функцией (данные или материальные объекты).

Управление – это условия, которые необходимы функции, чтобы произвести правильный выход.

Механизм – это средства, необходимые для выполнения функции.

Вызов – это переход к другому фрагменту модели.

Пример приведен на рис. 6.5.

 

 

Пример

Рис. 6.5

 

Контекстная диаграмма

 

Контекстная диаграмма – это диаграмма верхнего уровня. Она описывает одну функцию и отображает связи объекта моделирования с внешней средой. Стандартное название контекстной диаграммы А-0.

Контекстная диаграмма содержит краткие утверждения, определяющие точку зрения должностного лица или подразделения, с позиций которого создается модель, и цель создания системы. Пример диаграммы приведен на рис. 6.6.

 

Пример контекстной диаграммы

 

А-0

 

Рис. 6.6

 

Дочерние диаграммы

 

На следующих шагах моделирования происходит декомпозиция функций верхнего уровня на ряд подфункций. Декомпозиция выполняется до тех пор, пока не будет получена модель, соответствующая цели моделирования.

Все дочерние функции должны находиться в области действия родительской функции.

На каждой диаграмме должен быть представлен один уровень декомпозиции.

Между блоками одной диаграммы могут существовать следующие типы отношений:

· доминирование;

· управление;

· выход-вход;

· обратная связь по управлению;

· обратная связь по входу;

· выход-механизм.

Доминирование. Предполагается, что блоки, расположенные на диаграмме выше и левее, оказывают влияние на блоки, расположенные ниже и правее.

Управление. Выход доминирующего блока служит управляющим воздействием для блока с меньшим доминированием (рис. 6.7).

Отношение управления

 

Рис. 6.7

 

Выход-вход. Выход одного блока с входом другого (рис. 6.8).

 

Отношение выход-вход

 

 

Рис. 6.8

 

Обратная связь по управлению. Возникает, когда выход некоторого блока создает управляющее воздействие на блок с большим доминированием (рис. 6.9).

 

Обратная связь по управлению

 

Рис. 6.9

 

Обратная связь по входу. Выход блока на вход блока с большим доминированием (рис. 6.10).

 

Обратная связь по входу

Рис. 6.10

 

Выход-механизм. Возникает, когда выход одной функции становится средством выполнения другой, например, происходит пополнение ресурсов, изготавливаются инструменты, обучается персонал и т.п. (рис. 6.11).

 

Выход-механизм

Рис. 6.11

 

Граничные стрелки

 

Стрелки на диаграмме декомпозиции, показывающие связь с внешней средой, называются граничными стрелками. Все граничные стрелки на диаграмме декомпозиции соответствуют стрелкам родительского блока (за исключением стрелок, помещенных в тоннель).

Стрелка при переходе от родительской диаграммы к дочерней может менять свой тип, например, управляющая стрелка родительской диаграммы становится входом в дочерней диаграмме или вход родительского блока становится управлением для одного или более дочерних блоков.

Для сохранения преемственности стрелок используются специальные коды: I (Input), C (Control), O (Output), M (Mechanism), которые соответствуют расположению стрелок на родительской диаграмме.

Так, стрелка С3 на дочерней диаграмме указывает, что стрелка соответствует третьей слева управляющей стрелке родительского блока.

 

Тоннелирование стрелок

 

Для уменьшения количества стрелок на диаграммах используется их тоннелирование, которое изображается круглыми скобками (тоннель) в начале или конце стрелки.

Тоннель в месте прикрепления стрелки к блоку обозначает, что данные, выраженные этой стрелкой, не обязательны на следующем уровне декомпозиции.

Тоннель на свободном конце означает, что эти данные отсутствуют на родительской диаграмме.

 

Правила построения диаграмм

 

1. Должна быть одна контекстная диаграмма А-0.

2. Блоки на диаграмме декомпозиции должны располагаться по диагонали от верхнего левого угла до нижнего правого.

3. Диаграмма декомпозиции должна содержать от трех до шести блоков (оптимальное количество).

4. Блоки нумеруются от верхнего к нижнему, номер проставляется в правом нижнем углу. Если блоки расположены не по диагонали, то они нумеруются после диагональных с нижнего правого блока против часовой стрелки.

5. Каждый родительский блок должен иметь ссылку на дочернюю диаграмму, ссылка помещается под правым нижним углом блока.

6. блоки всегда должны иметь хотя бы одну управляющую стрелку и одну выходную стрелку, но могут не иметь входных стрелок.

7. Если одни и те же данные служат и для управления, и для входа, вычерчивается только стрелка управления, что уменьшает сложность диаграммы.

8. Можно выполнять слияние и разветвление стрелок, если они имеют сходный смысл.

9. Каждая диаграмма имеет узловой номер. Контекстная – А-0, первая дочерняя – тоже А-0, следующие – А1, А2, А3, …,А6; далее – А11, А12, … и т.д.