ЛР1. ЛАБОРАТОРНАЯ_РАБОТА№1. Лабораторная работа 1 Методология функционального моделирования. Предпроектное исследование предметной области

• Название: Лабораторная работа 1 Методология функционального моделирования. Предпроектное исследование предметной области
• Дата: 16.01.2022
• Размер: 61.5 Kb.
• Имя файла: ЛАБОРАТОРНАЯ_РАБОТА№1.doc
• Тип: Лабораторная работа; #332467

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Методология функционального моделирования. Предпроектное исследование предметной области

Цель работы:изучить методологию функционального моделирования IDEF0 и получить практические навыки в моделировании предметной области.

Теоретическая часть. Моделирование бизнес-процессов предметной области

В случае создания ПО для информационной системы управления предприятием (совокупность средств, методов и персонала для обработки, хранения и выдачи информации) структурный анализ начинается с исследования того, как организована система управления предприятием, с обследования функциональной и информационной структуры системы управления, чтобы понять, как работает организация, которую собираются автоматизировать. Для описания работы предприятия необходимо построить модель. Такая модель должна быть адекватна предметной области; следовательно, она должна содержать в себе знания всех участников бизнес-процессов организации.

По результатам обследования аналитик строит модель «как есть»: обобщенную логическую модель исходной предметной области, отображающую ее функциональную структуру, особенности основной деятельности и информационное пространство, в котором эта деятельность осуществляется. Далее создают модель «как надо»: усовершенствованную обобщенную логическую модель, отображающую реорганизованную предметную область или ее часть, которая подлежит автоматизации. Эта стадия анализа содержит элементы проектирования. Структурные, функциональные модели,созданные на ранних этапах проектирования программной систем, помогут проектировщику выявить основные функции и составные части проектируемой системы и, по возможности, обнаружить и устранить существенные ошибки. Функциональные диаграммы предметной области помогут понять, как выполняются отдельные операции организации, которые собираются автоматизировать. На этом уровне определяются все функции, которые выполняет объект, и процессы, протекающие в объекте (например, подразделениях предприятия) для выполнения функций, определяются связи между функциями, между процессами. Функция - преобразование входных потоков в выходные, осуществляемое в соответствии с некоторыми внутренними правилами. Выполнение функции обеспечивает процесс. Процесс - совокупность взаимосвязанных действий (работ), преобразующих некоторые входные данные в выходные. Каждый процесс характеризуется опре­деленными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными от других процессов, и результатами. Для описания работы организации необходимо построить модель и выделить те процессы, которые должны быть автоматизированы.

Наиболее удобным языком моделирования бизнес-процессов является методология функционального моделирования - IDEF0, предложенный более 20 лет назад Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) и называвшийся первоначально SADT - Structured Analysis and Design Technique.

В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ или функций. Такая чисто функциональная ориентация является принципиальной - функции системы анализируются независимо от объектов, которыми они оперируют. Это позволяет более четко смоделировать логику и взаимодействие процессов организации.

Под моделью в IDEF0 понимают описание системы (текстовое и графическое), которое должно дать ответ на некоторые заранее определенные вопросы.

Моделируемая система рассматривается как произвольное подмножество Вселенной. Произвольное потому, что, во-первых, мы сами умозрительно определяем, будет ли некий объект компонентом системы, или мы будем его рассматривать как внешнее воздействие, и, во-вторых, оно зави­сит от точки зрения на систему. Система имеет границу, которая отделяет ее от остальной Вселенной. Взаимодействие системы с окружающим миром описывается как вход (нечто, что перерабатывается системой), выход (результат деятельности системы), управление (стратегии и процедуры, под управлением которых производится работа) и механизм (ресурсы, необходимые для проведения работы). Находясь под управлением, система преобразует входы в выходы, используя механизмы.

Процесс моделирования какой-либо системы в IDEF0 начинается с определения контекста, т.е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом. В контекст входит определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель.

Под субъектом понимается сама система, при этом необходимо точно установить, что входит в систему, а что лежит за ее пределами; другими словами, мы должны определить, что мы будем в дальнейшем рассматривать как компоненты системы, а что как внешнее воздействие. На определение субъекта системы будет существенно влиять позиция, с которой рассматривается система, и цель моделирования - вопросы, на которые постро­енная модель должна дать ответ; другими словами, первоначально необходимо определить область (Scope) моделирования. Описание области как системы в целом, так и ее компонентов является основой построения моде­ли. Хотя предполагается, что в течение моделирования область может корректироваться, она должна быть в основном сформулирована изначально, поскольку именно область определяет направление моделирования и когда должна быть закончена модель. При формулировании области необходимо учитывать два компонента - широту и глубину. Широта подразумевает определение границ модели - мы определяем, что будет рассматриваться внутри системы, а что снаружи. Глубина определяет, на каком уровне детализации модель является завершенной. При определении глубины системы необходимо не забывать об ограничениях времени - трудоемкость построения модели растет в геометрической прогрессии от глубины декомпозиции.

После определения границ модели предполагается, что новые объекты не должны вноситься в моделируемую систему; поскольку все объекты модели взаимосвязаны, внесение нового объекта может быть не просто арифметической добавкой, но в состоянии изменить существующие взаимосвязи. Внесение таких изменений в готовую модель является, как правило, очень трудоемким процессом (так называемая проблема "плавающей области").

Модели AS-IS и ТО-ВЕ. Целью построения функциональных моделей обычно является выявление наиболее слабых и уязвимых мест деятельности организации, анализ преимуществ новых бизнес-процессов и степени изменения существующей структуры организации бизнеса. Анализ недостатков и "узких мест" начинают с построения модели AS-IS (Как есть), т. е. модели существующей организации работы. Модель AS-IS может строиться на основе изучения документации (должностных инструкций, положений о предприятии, приказов, отчетов и т. п.), анкетирования и опроса служащих предприятия, создания фотографии рабочего дня и других источников. Полученная модель AS-IS служит для выявления неуправляемых работ, работ, не обеспеченных ресурсами, ненужных и неэффективных работ, дублирующихся работ и других недостатков в организации деятельности предприятия. Исправление недостатков, перенаправление информационных и материальных потоков приводит к созданию модели ТО-ВЕ (Как будет) - модели идеальной организации бизнес-процессов. Как правило, строится несколько моделей ТО-ВЕ, среди которых определяют наилучший вариант.





Рисунок 2.10 - Схема построения моделей "ТО-ВЕ" как результат анализа модели "AS-IS"

Технология проектирования программного обеспечения ИС подразумевает сначала создание модели AS-IS, ее анализ и улучшение бизнес-процессов, т. е. создание модели ТО-ВЕ, и только на основе модели ТО-ВЕ строится модель данных, прототип и затем окончательный вариант ПО.

Порядок выполнения работы

1. 
   Построить бизнес-модель модель предметной области, согласно выбранного варианта (Приложение А) с помощью нотации IDEF0.
   

Требования к бизнес-модели:

• 
  Модель должна отражать бизнес-процессы предметной области (Приложение А).
  
• 
  Количество бизнес-процессов в контекстной диаграмме модели должно быть не менее 3.
  
• 
  При командной работе количество бизнес-процессов должно соответствовать количеству разработчиков в команде. Каждый член команды выполняет моделирование одного из бизнес-процессов самостоятельно.
  
• 
  Наличие в модели не менее 3 уровней: контекстная диаграмма и 2 уровня декомпозиции.
  
• 
  Бизнес-модель формируется путем слияния диаграмм отдельных бизнес-процессов.
  

2. 
   Проанализировать построенную модель и сформулировать требования к разрабатываемой программе
   
3. 
   Оформить отчет по лабораторной работе.
   
4. 
   Представить отчет по лабораторной работе для защиты.
   

Защита отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе должен состоять из следующих структурных элементов:

1. 
   титульный лист;
   
2. 
   текстовая часть;
   
3. 
   приложение: разработанная функциональная модель.
   

Текстовая часть отчета должна включать пункты:

• 
  условие задачи;
  
• 
  порядок выполнения
  
• 
  краткие сведения о составе и компонентах построенной функциональной модели.
  
• 
  список требований к разрабатываемой программе
  

Зашита отчета по лабораторной работе заключается в предъявлении преподавателю полученных результатов в виде файла и демонстрации полученных навыков при ответах на вопросы преподавателя.

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое жизненный цикл программного продукта?
   
2. 
   Дайте определение модели жизненного цикла ПО.
   
3. 
   Приведите этапы разработки программного средства.
   
4. 
   Что представляет собой структурный подход к разработке ПС?
   
5. 
   Что включает в себя этап предпроектного исследования?
   
6. 
   В чем преимущество построения модели предметной области при разработке ПС?
   
7. 
   Перечислите особенности методологии SADT?
   
8. 
   Для чего строят модели AS-IS и TO-BE?
   
9. 
   Что такое бизнес-процесс?
   
10. 
    В каких отношениях находятся заказчик и разработчик при выработке требований к программному средству?
    

Приложение А

Варианты заданий

1. 
   Опишите процесс учета посещения студентов учебных занятий и успеваемости студентов с точки зрения работника деканата.
   

Разработать программный модуль «Учет успеваемости студентов». Программный модуль предназначен для оперативного учета успеваемости студентов в сессию деканом, заместителями декана и сотрудниками деканата. Сведения об успеваемости студентов должны храниться в течение всего срока их обучения и использоваться при составлении справок о прослушанных курсах и приложений к диплому.

2. 
   Опишите процесс учета студентов, обучающихся в институте от процесса зачисления студента до получения диплома с точки зрения работника деканата.
   

Разработать программный модуль «Личные дела студентов». Программный модуль предназначен для получения сведений о студентах сотрудниками деканата, профкома и отдела кадров. Сведения должны храниться в течение всего срока обучения студентов и использоваться при составлении справок и отчетов.

3. 
   Опишите процесс организации рабочего дня руководителя с точки зрения его секретаря.
   

Разработать приложение «Органайзер». Приложение предназначено для записи, хранения и поиска адресов и телефонов физических лиц, и организаций, а также расписания, встреч и др. Приложение предназначено для организации рабочего дня руководителя.

4. 
   Опишите процесс работы кафедры вуза с точки зрения преподавателя.
   

Разработать программный модуль «Кафедра», содержащий сведения о сотрудниках кафедры (ФИО, должность, ученая степень, дисциплины, нагрузка, общественная работа, совместительство и др.). Модуль предназначен для использования сотрудниками отдела кадров и деканата.

5. 
   Опишите процесс работы лаборатории с точки зрения ее служащего.
   

Разработать программный модуль «Лаборатория», содержащий сведения о сотрудниках лаборатории (ФИО, пол, возраст, семейное положение, наличие детей, должность, ученая степень). Модуль предназначен для использования сотрудниками профкома и отдела кадров.

6. 
   Опишите процесс работы химчистки с точки зрения ее служащего.
   

Разработать программный модуль «Химчистка». При записи на обслуживание заполняется заявка, в которой указываются ФИО владельца, описание изделия, вид услуги, дата приема заказа и стоимость услуги. После выполнения работ распечатывается квитанция.

7. 
   Опишите процесс организации работы с нарушителями правил дорожного движения с точки зрения работника милиции.
   

Разработать программный модуль «Учет нарушений правил дорожного движения». Для каждой автомашины (и ее владельца) в базе хранится список нарушений. Для каждого нарушения фиксируется дата, время, вид нарушения и размер штрафа. При оплате всех штрафов машина удаляется из базы.

8. 
   Опишите процесс работы автомагазина с точки зрения его служащего.
   

Разработать программный модуль «Картотека автомагазина», предназначенный для использования работниками магазина. В базе содержатся сведения об автомобилях (марка, объем двигателя, дата выпуска и др.). При поступлении заявки на покупку производится поиск подходящего варианта. Если такого нет, клиент заносится в клиентскую базу и оповещается, когда вариант появляется.

9. 
   Опишите процесс работы АТС с точки зрения ее служащего.
   

Разработать программный модуль «Картотека абонентов АТС». Картотека содержит сведения о телефонах и их владельцах. Фиксирует задолженности по оплате (абонентской и повременной). Считается, что повременная оплата местных телефонных разговоров уже введена.

10. 
    Опишите процесс организации работы автостанции с точки зрения ее служащего.
    

Разработать программный модуль «Автокасса», содержащий сведения о наличии свободных мест на автобусные маршруты. В базе должны содержаться сведения о номере рейса, маршруте, водителе, типе автобуса, дате и времени отправления, а также стоимости билетов. При поступлении заявки на билеты программа производит поиск подходящего рейса.

11. 
    Опишите процесс работы книжного магазина с точки зрения его служащего.
    

Разработать программный модуль «Книжный магазин», содержащий сведения о книгах (автор, название, издательство, год издания, цена). Покупатель оформляет заявку на нужные ему книги, если таковых нет, он заносится в базу и оповещается, когда нужные книги поступают в магазин.

12. 
    Опишите процесс работы автостоянки с точки зрения ее служащего.
    

Разработать программный модуль «Автостоянка». В программе содержится информация о марке автомобиля, его владельце, дате и времени въезда, стоимости стоянки, скидках, задолженности по оплате и др.

13. 
    Опишите процесс организации работы гостиницы с точки зрения администратора.
    

Разработать программный модуль «Гостиница», содержащий сведения о наличии свободных мест и о проживающих в гостинице. Программный модуль предназначен для бронирования мест в гостинице и оформления проживающих.

14. 
    Опишите процесс организации работы детективного агентства с точки зрения ее работников.
    

Разработать программный модуль «Детективное агентство», содержащий сведения о клиентах агентства и об оказанных услугах. Программный модуль предназначен для учета средств за оказанные услуги.

15. 
    Опишите процесс работы музея с точки зрения его служащего.
    

Разработать программный модуль «Музей», предназначенный для использования работниками музея. В базе содержатся сведения об экспонатах музея и вносятся данные при поступлении новых экземпляров. При выполнении инвентаризации данные заносятся в базу, проводится сверка и выдаются отчеты по учету экспонатов в музее.