Средства структурного анализа

В структурном анализе используются две группы средств, отображающих:

· функции, выполняемые системой;

· отношения между данными.

При моделировании функций применяются методологии и стандарты, которые рассматривают организацию как набор функций, преобразующих поступающий поток информации в выходной поток. Процесс преобразования информации использует определенные ресурсы. Особенность функциональной методики заключается в четком отделении функций от данных. Это позволяет описать и наглядно представить деятельность организации с целью документирования процессов, их изучения, анализа и получения ответов на интересующие вопросы.

Рассматриваются наиболее распространенные, простые в использовании и поддерживаемые недорогими программными средствами, методологии:

· SADT (Structured Analysis and Design Technique) – интересна как основополагающая методология, заложившая принципы современного функционального моделирования и послужившая основой для разработки стандарта IDEF0;

· IDEF0 – методология и стандарт функционального моделирования. С помощью графического языка IDEF0, изучаемая система предстает в виде набора взаимосвязанных функциональных блоков. Моделирование средствами IDEF0, как правило, является первым этапом изучения системы;

· IDEF3 – с помощью IDEF3 описывается логика выполнения действий. IDEF3 может использоваться самостоятельно и совместно с методологией IDEF0: любой функциональный блок IDEF0 может быть представлен в виде последовательности процессов или операций средствами IDEF3. Если IDEF0 описывает, что делается в системе, то IDEF3 описывает, как это делается;

· AMC (Activity Model Costing) и ABC (Activity Based Costing) – методологии получения количественных оценок структурных моделей систем. И та и другая методология могут использоваться как для оценки существующей системы (AS IS), так и для получения сравнительных характеристик вариантов её возможных модификаций (TO BE).

При моделировании данных используются методологии описания документооборота организации, составе, структуре и взаимосвязях используемой в процессе её деятельности информации. Рассматриваются следующие методологии моделирования данных:

· DFD (Data Flow Diagram) – методология документирования передачии обработки информации. Диаграммы DFD обычно строятся для наглядного изображения текущей работы системы документооборота организации и, в частности, могут использоваться в качестве дополнения функциональной модели процессов, выполненной в IDEF0;

· IDEF1 – этот стандарт разработан как методология изучения и анализа состава, структуры и взаимосвязей используемой в организации информации (модель AS IS), с целью выявления потребностей в её управлении и выработки соответствующих правил. При модернизации существующих процессов этот стандарт может использоваться как инструмент изучения и анализа состава и структуры дополнительных данных и правил управления информацией, необходимых при функционировании предприятия в новых условиях (модель TO BE);

· IDEF1X – является стандартом и методологией разработки реляционных баз данных. IDEF1X изначально не предназначен для проведения динамического анализа по принципу «AS IS» – «TO BE». Эта методология используется, когда все информационные ресурсы изучены с помощью других методов и принято решение о внедрении реляционной базы данных как основы или части корпоративной информационной системы.

Перечисленные модели в совокупности дают полное описание информационной системы независимо от того, является ли она существующей или вновь разрабатываемой. Состав диаграмм в каждом конкретном случае зависит от необходимой полноты описания системы.

МЕТОДОЛОГИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ SADT (СТАНДАРТ IDEF0)

Методология SADT (Structured Analysis and Design Technique – технология структурного анализа и проектирования) разработана Дугласом Т.Россом в 1969‑1973 гг. SADT – одна из самых известных и широко используемых методик проектирования. Новое название методики, принятое в качестве стандарта – IDEF0 (Icam DEFinition) – часть программы ICAM (Integrated Computer‑Aided Manufacturing – интеграция компьютерных и промышленных технологий).

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

С точки зрения SADT модель сосредоточена на функциях системы. Функциональная модель с требуемой степенью детализации представляет собой систему функций, которые отражают свои взаимоотношения через объекты системы.

4.2.1 Анализ предметной области и принципы функционального моделирования по методологии SADT (стандарт оформления IDEF0)

Процесс моделирования начинается с анализа предметной области и включает:

- сбор информации об исследуемой области;

- документирование полученной информации;

- представление ее в виде модели.

Анализ предметной области непосредственно связан с понятиями, определяющими субъект моделирования, цель и точку зрения на модель, позволяющими наиболее точно рассмотреть исследуемую область.

Субъект моделирования

Под субъектом моделирования понимается сама система, при этом необходимо точно установить, что входит в систему, а что лежит за ее пределами, определить, что будет в дальнейшем рассматриваться как компоненты системы, а что как внешние воздействия. Другими словами, в начале моделирования необходимо определить предметную область и внешнюю область, находящуюся за пределами рассмотрения.

Описание предметной области как системы в целом, так и ее компонентов является основой построения модели.

При определении предметной области необходимо учитывать две ее характеристики – широту и глубину. Широта определяет границы модели – что будет рассматриваться внутри системы, а что снаружи. Глубина определяет, на каком уровне детализации модель является завершенной. После определения границ модели предполагается, что новые объекты не должны вноситься в систему.

Цель моделирования

SADT-модель дает полное и точное описание системы, имеющее конкретное назначение. Это назначение системы называется целью моделирования. Фактически цель определяет соответствующие области в исследуемой системе, на которых необходимо фокусироваться в первую очередь.

Целью моделирования является получение ответов на некоторую совокупность вопросов. Эти вопросы всегда присутствуют в процессе анализа системы и руководят созданием модели. Если модель отвечает не на все вопросы или ее ответы недостаточно точны, то построенная модель не достигла своей цели. Определяя модель таким образом, методология SADT закладывает основы моделирования.

Точка зрения на модель

С определением модели тесно связана позиция, с которой наблюдается система и создается ее модель. Поскольку качество описания системы резко снижается, если оно не сфокусировано ни на чем, методология SADT требует, чтобы модель рассматривалась все время с одной и той же позиции. Эта позиция называется точкой зрения данной модели. Точку зрения лучше всего представлять себе как место человека или объекта, в которое надо встать, чтобы увидеть систему в действии. С этой фиксированной точки зрения можно создать согласованное описание системы так, чтобы в ней не смешивались несвязанные описания. Точка зрения должна соответствовать цели и границам моделирования.

Точка зрения определяет основное направление развития модели и уровень необходимой детализации. Четкое фиксирование точки зрения позволяет упростить модель, отказавшись от детализации и исследования отдельных компонентов, не являющихся для данной модели важными. Правильный выбор точки зрения сокращает временные затраты на построение конечной модели.

Модели AS-IS и ТО-ВЕ

Технология проектирования информационных систем подразумевает сначала создание модели существующей организации работы – модель AS-IS (как есть). Анализ функциональной модели позволяет выяснить, где находятся наиболее слабые места, в чем будут состоять преимущества новых процессов и насколько глубоким изменениям подвергнется существующая структура организации. Детализация процессов позволяет выявить недостатки даже там, где функциональность на первый взгляд кажется очевидной.

Найденные в модели AS-IS недостатки можно исправить при создании модели ТО-ВЕ (как будет) – модели новой организации процессов и только на основе модели ТО-ВЕ строится модель данных, прототип и затем окончательный вариант информационной системы.

Иногда текущая модель AS-IS и будущая модель ТО-ВЕ различаются очень сильно, так что переход от начального состояния к конечному состоянию становится неочевидным. В этом случае необходима третья модель, описывающая процесс перехода от начального к конечному состоянию системы, поскольку такой переход – это тоже процесс.

Принципы моделирования

Первая итерация процесса моделирования по методологии SADT начинается после того, как определены субъект, цель и точка зрения модели. Автор определяет, что включить в модель, а что исключить из нее. Точка зрения диктует автору модели выбор нужной информации о субъекте и форму ее подачи. Цель становится критерием окончания моделирования.

Конечным результатом этого процесса является набор взаимосвязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня всей системы и кончая подробным описанием деталей или операций. Каждое из таких описаний называется диаграммой. SADT‑модель объединяет диаграммы в иерархическую древовидную структуру, в которой верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы.

Модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на графическом представлении блочного моделирования. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая чрезмерных ограничений на действия аналитика.

Правила SADT включают:

· ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (3 – 6 блоков);

· связность диаграмм (указание номеров блоков и диаграмм);

· уникальность наименований (отсутствие повторяющихся имен);

· синтаксические правила для графики (блоков и стрелок);

· определение роли данных (разделение входов и управлений);

· отделение организации от функции, т.е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель.