Контрольные вопросы
1. Предложите, кто бы мог участвовать в формировании тре- бований для университетской системы регистрации студентов. Объяс- ните, почему почти неизбежно, что требования, сформулированные разными лицами, будут противоречивы.
2. Разрабатывается система ПО для автоматизации библио- течного каталога. Эта система будет содержать информацию относи- тельно всех книг в библиотеке и будет полезна библиотечному пер- соналу, абонентам и читателям. Система должна иметь средства про- смотра каталога, средства создания запросов и средства, позволяющие пользователям резервировать книги, находящиеся в данный момент на руках. Определите основные опорные точки зрения, которые необхо- димо учесть в спецификации системы, и покажите их взаимоотноше- ния, используя диаграмму иерархии точек зрения.
3. Для трех точек зрения, определенных в системе библио- течного каталога, укажите сервисы и соответствующие данные, кото- рые обеспечиваются этими точками зрения, и события, которые управляют этими сервисами.
4. Кто должен проводить обзор требований? Нарисуйте мо- дель процесса обзора требований.
5. Ваша компания использует стандартный метод анализа требований. В процессе работы вы обнаружили, что этот метод не учитывает социальные факторы, важные для системы, которую вы анализируете. Ваш руководитель дал вам ясно понять, какому методу анализа нужно следовать. Обсудите, что вы должны делать в такой ситуации.
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
Лабораторная работа №3
«Методология функционального моделирования»
Цель работы: Изучить методологии функционального моде- лирования IDEF0 и IDEF3.
Лабораторная работа направлена на ознакомление с методоло- гиями функционального моделирования IDEF0 и IDEF3, получение навыков по применению данных методологий для построения функ- циональных моделей на основании требований к информационной системе.
Требования к результатам выполнения:
модель должна отражать весь указанный в описании функционал, а также чѐтко отражать существующие потоки данных и описывать правила их движения;
наличие в модели не менее трѐх уровней;
не менее двух уровней декомпозиции в стандарте
IDEF0 (контекстная диаграмма + диаграммы A0);
на диаграмме 1-го уровня (A0) не менее 4-х функцио- нальных блоков;
на диаграмме 2-го и далее уровнях должна быть де- композиция в стандарте IDEF3, на каждой диаграмме не менее 2-х функциональных блоков.
Теоретические сведения
IDEF0. Основные понятия IDEF0
IDEF0 (Integrated Definition Function Modeling) - методология функционального моделирования. В основе IDEF0 методологии лежит понятие блока, который отображает некоторую бизнес-функцию. Че- тыре стороны блока имеют разную роль: левая сторона имеет значе- ние "входа", правая - "выхода", верхняя - "управления", нижняя - "ме- ханизма" (рис. 3.1).
Взаимодействие между функциями в IDEF0 представляется в виде дуги, которая отображает поток данных или материалов, посту- пающий с выхода одной функции на вход другой. В зависимости от того, с какой стороной блока связан поток, его называют соответст- венно "входным", "выходным", "управляющим".
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
Рис. 3.1. Функциональный блок
Принципы моделирования в IDEF0 В IDEF0 реализованы три базовых принципа моделирования процессов: принцип функциональной декомпозиции; принцип ограничения сложности; принцип контекста.
Принцип функциональной декомпозиции представляет собой способ моделирования типовой ситуации, когда любое действие, опе- рация, функция могут быть разбиты (декомпозированы) на более про- стые действия, операции, функции. Другими словами, сложная биз- нес-функция может быть представлена в виде совокупности элемен- тарных функций. Представляя функции графически, в виде блоков, можно как бы заглянуть внутрь блока и детально рассмотреть ее структуру и состав (рис. 3.2).
Принцип ограничения сложности. При работе с IDEF0 диа- граммами существенным является условие их разборчивости и удобо- читаемости. Суть принципа ограничения сложности состоит в том, что количество блоков на диаграмме должно быть не менее двух и не бо- лее шести.
Практика показывает, что соблюдение этого принципа приводит к тому, что функциональные процессы, представленные в виде IDEF0 модели, хорошо структурированы, понятны и легко под- даются анализу.
Принцип контекстной диаграммы. Моделирование делового процесса начинается с построения контекстной диаграммы. На этой диаграмме отображается только один блок - главная бизнес-функция моделируемой системы. Если речь идет о моделировании целого предприятия или даже крупного подразделения, главная бизнес-
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко функция не может быть сформулирована как, например, "продавать продукцию". Главная бизнес-функция системы - это "миссия" систе- мы, ее значение в окружающем мире. Нельзя правильно сформулиро- вать главную функцию предприятия, не имея представления о его стратегии.
При определении главной бизнес-функции необходимо всегда иметь ввиду цель моделирования и точку зрения на модель. Одно и то же предприятие может быть описано по-разному, в зависимости от того, с какой точки зрения его рассматривают: директор предприятия и налоговой инспектор видят организацию совершенно по-разному.
Контекстная диаграмма играет еще одну роль в функциональ- ной модели. Она "фиксирует" границы моделируемой бизнес-системы, определяя то, как моделируемая система взаимодействует со своим окружением. Это достигается за счет описания дуг, соединенных с блоком, представляющим главную бизнес-функцию.
Рис. 3.2. Декомпозиция функционального блока
Пример.
На рис. 3.3 и рис. 3.4 представлен пример построения функ- циональной диаграммы, описывающей изготовление изделия. Рис. 3.3
- контекстная диаграмма. Рис. 3.4 – первый уровень декомпозиции.
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
Рис. 3.3. Контекстная диаграмма
Рис.3.4. Диаграмма первого уровня декомпозиции
Применение IDEF0
Существует два ключевых подхода к построению функцио- нальной модели: построение ―как есть‖ и построение ―как будет‖.
Построение модели “как есть”. Обследование предприятия является обязательной частью любого проекта создания или развития корпоративной информационной системы.
Построение функциональной модели ―как есть‖ позволяет чет- ко зафиксировать, какие деловые процессы осуществляются на пред- приятии, какие информационные объекты используются при выпол- нении деловых процессов и отдельных операций. Функциональная модель ―как есть‖ является отправной точкой для анализа потребно-
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко стей предприятия, выявления проблем и "узких" мест и разработки проекта совершенствования деловых процессов.
Построение модели “как будет”. Создание и внедрение кор- поративной информационной системы приводит к
изменению условий выполнения отдельных операций, структуры деловых процессов и предприятия в целом. Это приводит к необходимости изменения сис- темы бизнес-правил, используемых на предприятии, модификации должностных инструкций сотрудников. Функциональная модель ―как будет‖ позволяет уже на стадии проектирования будущей информаци- онной системы определить эти изменения. Применение функциональ- ной модели ―как будет‖ позволяет не только сократить сроки внедре- ния информационной системы, но также снизить риски, связанные с невосприимчивостью персонала к информационным технологиям.
IDEF3. Метод описания процессов IDEF3 Для описания логики взаимодействия информационных потоков наиболее подходит IDEF3, называемая также workflow diagramming - методологией моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами об- работки информации и объектов, являющихся частью этих процессов.
Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий со- трудников организации, например последовательность обработки за- каза или события, которые необходимо обработать за конечное время.
Каждый сценарий сопровождается описанием процесса и может быть использован для документирования каждой функции.
IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возмож- ность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участ- вующие совместно в одном процессе,
Техника описания набора данных IDEF3 является частью структурного анализа. В отличие от некоторых методик описаний процессов IDEF3 не ограничивает аналитика чрезмерно жесткими рамками синтаксиса, что может привести к созданию неполных или противоречивых моделей.
IDEF3 может быть также использован как метод создания про- цессов. IDEF3 дополняет IDEF0 и содержит все необходимое для по- строения моделей, которые в дальнейшем могут быть использованы для имитационного анализа.
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
Каждая работа в IDEF3 описывает какой-либо сценарий биз- нес-процесса и может являться составляющей другой работы. По- скольку
сценарий описывает цель и рамки модели, важно, чтобы ра- боты именовались отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, или фразой, содержащей такое существительное.
Точка зрения на модель должна быть задокументирована.
Обычно это точка зрения человека, ответственного за работу в целом.
Также необходимо задокументировать цель модели - те вопросы, на которые призвана ответить модель.
Диаграммы. Диаграмма является основной единицей описания в IDEF3.
Единицы работы - Unit of Work (UOW). UOW, также называе- мые работами (activity), являются центральными компонентами моде- ли. В IDEF3 работы изображаются прямоугольниками с прямыми уг- лами и имеют имя, выраженное отглагольным существительным, обо- значающим процесс действия, одиночным или в составе фразы, и но- мер (идентификатор); другое имя существительное в составе той же фразы обычно отображает основной выход (результат) работы, на- пример, "Изготовление изделия".
Связи. Связи показывают взаимоотношения работ. Все связи в
IDEF3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммы IDEF3 стараются построить так, чтобы связи были направлены слева направо. В IDEF3 различают три типа стрелок, изо- бражающих связи, стиль которых устанавливается через меню
Edit/Arrow Style:
Старшая (Precedence) - сплошная линия, связывающая едини- цы работ (UOW), Рисуется слева направо или сверху вниз. По- казывает, что работа-источник должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется.
Отношения (Relational Link) - пунктирная линия, использую- щаяся для изображения связей между единицами работ (UOW) а также между единицами работ и объектами ссылок.
Потоки объектов (Object Flow) - стрелка с двумя наконечника- ми, применяется для описания того факта, что объект исполь- зуется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой.
Старшая связь и поток объектов.
Старшая связь показывает, что работа-источник заканчивается ранее, чем начинается ра- бота-цель. Часто результатом работы-источника становится объект, необходимый для запуска работы-цели. В этом случае стрелку, обозначающую объект, изображают с двойным нако-
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко нечником. Имя стрелки должно ясно идентифицировать ото- бражаемый объект. Поток объектов имеет ту же семантику, что и старшая стрелка.
Перекрестки (Junction). Окончание одной работы может слу- жить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Перекре- стки используются для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества собы- тий, которые могут или должны быть завершены перед началом сле- дующей работы. Различают перекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления (Fan-out Junction) стрелок. Перекресток не может ис- пользоваться одновременно для слияния и для разветвления. Для вне- сения перекрестка служит кнопка в палитре инструментов - добавить в диаграмму перекресток Junction. В диалоге Junction Type Editor не- обходимо указать тип перекрестка. Смысл каждого типа приведен в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Типы перекрестков
Обозначение Наименование Смысл в случае слияния стрелок Смысл в случае раз-ветвления стрелок Asynchronous
AND
Все предшествующие про- цессы должны быть завер- шены
Все следующие про- цессы должны быть запущены
Synchronous
AND
Все предшествующие про- цессы завершены одновре- менно
Все следующие про- цессы запускаются одновременно
Asynchronous
OR
Один или несколько пред- шествующих процессов должны быть завершены
Один или несколько следующих процессов должны быть запуще- ны
Synchronous OR
Один или несколько пред- шествующих процессов завершены одновременно
Один или несколько следующих процессов запускаются одновре- менно
XOR (Exclusive
OR)
Только один предшествую- щий процесс завершен
Только один следую- щий процесс запуска- ется
В отличие от IDEF0 в IDEF3 стрелки могут сливаться и раз- ветвляться только через перекрестки.
Декомпозиция работ. В IDEF3 декомпозиция используется для детализации работ. Методология IDEF3
позволяет декомпозировать работу многократно, т.е. работа может иметь множество дочерних ра- бот. Это позволяет в одной модели описать альтернативные потоки.
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
Возможность множественной декомпозиции предъявляет дополни- тельные требования к нумерации работ. Так, номер работы состоит из номера родительской работы, версии декомпозиции и собственного номера работы на текущей диаграмме (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Номер единицы работы (UOW)
Порядок выполнения работы
1. Изучить предлагаемый теоретический материал.
2. Построить функциональную модель системы, описанной в
Лабораторной работе № 1 так, чтобы она отвечала всем предъ- явленным к системе требованиям, представляла полный функ- ционал системы (каждой функции в описании системы должен соответствовать по крайней мере один функциональный блок) и еѐ основные бизнес-процессы:
с помощью методологии IDEF0 построить контекстную диаграмму;
с помощью методологии IDEF0 построить диаграмму 1-го уровня (A0) – модель окружения;
с помощью методологии IDEF3 декомпозировать функ- циональные блоки модели окружения на 1-2 уровня вглубь до потоков, связи с внешними системами и
на каждой диаграмме 2-го уровня должно быть не менее 4- х функциональных блоков;
на каждой диаграмме 3-го уровня и далее не менее 2-х функциональных блоков.
3. Построить отчѐт, включающий все полученные уровни моде- ли, описание функциональных блоков, потоков данных, хра- нилищ и внешних объектов.
Содержание отчета
В отчете следует указать:
1. Цель работы
2. Введение
3. Программно-аппаратные средства, используемые при выпол- нении работы.
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
4. Основную часть (описание самой работы), выполненную со- гласно требованиям к результатам выполнения лабораторного практикума.
5. Заключение (выводы)
6. Список используемой литературы
Литература
1. http://www.idef.com
2. http://www.idefinfo.ru/
3. Свиридов С., Курьян А.. IDEF0: функциональное моделирова- ние деловых процессов // Центр ОТСМ-ТРИЗ технологий,
Минск, Беларусь 1997. http://www.trizminsk.org
4. Чувахин В. А. Описание отдельных концепций IDEF0// Сайт
―Корпоративный менеджмент‖. http://www.cfin.ru/chuvakhin/idef0-r.shtml
5. Курьян А. Г., Серенков П.С. Использование IDEF0 для описа- ния и классификации процессов в рамках системы качества
МС ИСО семейства 9000 версии 2000. // http://www.interface.ru/
6. Рубцов С. IDEF0 и опыт разработки. Секреты моделирования и проектирования бизнес-процессов. // Открытые системы, 2002. http://big.spb.ru/
7. Верников Г.. Основные методологии обследования организа- ций. Стандарт IDEF0. // Управленческое консультирование. www.consulting.ru
8. Ляхов В. Ф. Практикум по Bpwin // СевКавГТУ кафедра «Ин- формационных систем и технологий»
9. Маклаков С. В. BPwin и ERwin: CASE-средства для разработ- ки информационных систем
// http://www.isuct.ru/ivt/books/CASE/case5
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные объекты IDEF0, их описание и на- значение.
2. Назовите базовые принципы моделирования в IDEF0.
3. В каких случаях целесообразно применять построение мо- дели ―как есть‖, а в каких ―как будет‖?
4. Перечислите основные объекты IDEF3, их описание и на- значение.
5. В чѐм смысл использования перекрѐстков в IDEF3?
6. В чѐм отличия IDEF0 и IDEF3? Когда целесообразней ис- пользовать IDEF0, а когда IDEF3?
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
Инструментальные средства ИС. Лабораторный практикум.
Составитель: Ст. преп. каф. ИТМиУ - Е.А. Миронченко
Лабораторная работа №4 «Методология объектно-ориентированного моделирова-ния» Цель работы: Ознакомление с основными элементами опре- деления, представления, проектирования и моделирования программ- ных систем с помощью языка UML.
Лабораторная работа направлена на ознакомление с основны- ми элементами определения, представления, проектирования и моде- лирования программных систем с помощью языка UML, получение навыков по применению данных элементов для построения объектно- ориентированных моделей ИС на основании требований.
Требования к результатам выполнения:
модель системы должна содержать: диаграмму вариан- тов использования; диаграммы взаимодействия для каждого варианта использования; диаграмму классов, позволяющая реализовать весь описанный функционал
ИС; объединенную диаграмму компонентов и разме- щения
для классов указать стереотипы;
в зависимости от варианта задания диаграмма разме- щения должна показывать расположение компонентов в распределенном приложении или связи между встро- енным процессором и устройствами.
Скачать 1.81 Mb.