Моделирование. Методология функциональногомоделирования idef0Руководящий документ
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
6. Свойства диаграмм. 6.1 Стрелки как ограничения . Стрелки на диаграмме IDEF0 , представляя данные или материальные объек- ты , одновременно задают своего рода ограничения (условия). Входные и управляющие стрелки блока, соединяющие его с другими блоками или с внешней средой, по сути описывают условия, которые должны быть выпол- нены для того, чтобы реализовалась функция, записанная в качестве имени блока . Рис.8. Рис.8 иллюстрирует случай, при котором "функция 3" может быть вы- полнена только после получения данных, выработанных "функцией 1" и "функцией 2". Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 3 может быть выполнена только при наличии данных от Функции 1 и Функции 2 РД IDEF0 - 2000 24 6.2 Параллельное функционирование. Различные функции в модели могут быть выполнены параллельно, если удовлетворяются необходимые ограничения (условия). Как показано на рис.9, один блок может создать данные или материальные объекты, необхо- димые для параллельной работы нескольких блоков. а) б) Рис.9. 6.3 Ветвление и слияние сегментов стрелок Ветвление и слияние стрелок призвано уменьшить загруженность диаграмм графическими элементами (линиями). Чтобы стрелки и их сегменты пра- вильно описывали связи между блоками - источниками и блоками - потреби- телями, используется аппарат меток. Метки связываются с сегментами по- средством тильд. При этом между сегментами возникают определенные от- ношения, описанные ниже: - непомеченные сегменты (рис.10) содержат все объекты, указанные в метке стрелки перед ветвлением (т.е. все объекты принадлежат каждому из сегмен- тов); Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функции2 и 3 могут выполняться параллельно 3 2 1 Функция1 обеспечивает работу функций 2 и3 tl РД IDEF0 - 2000 25 Рис.10. - сегменты, помеченные после точки ветвления (рис. 11), содержат все объ- екты, указанные в метке стрелки перед ветвлением, или их часть, описы- ваемую меткой каждого конкретного сегмента; Рис.11.. - при слиянии непомеченных сегментов объединенный сегмент стрелки содержит все объекты, принадлежащие сливаемым сегментам и указанные в общей метке стрелки после слияния (рис.12; - при слиянии помеченных сегментов (рис. 13) объединенный сегмент со- держит все или некоторые объекты, принадлежащие сливаемым сегмен- там и перечисленные в общей метке после слияния; если общая метка по- сле слияния отсутствует, это означает, что общий сегмент передает все объекты, принадлежащие сливаемым сегментам; Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 4 A4 Все данные, выработанные Функцией 1, принадлежат Функциям 2,3 и 4 Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 4 A4 Все данные, выработанные Функцией 1, принадлежат входу Функции 2 Часть данных, выработанных Функцией 1, принадлежат входу Функции 3 Только эти данные, выработанные Функцией 1, передаются на вход Функции 4 РД IDEF0 - 2000 26 Рис.12. Рис.13. 6.4 Отношения блоков на диаграммах. В методологии IDEF0 существует 6 (шесть) типов отношений между блоками в пределах одной диаграммы: • доминирование; • управление; • выход - вход; • обратная связь по управлению; • обратная связь по входу; • выход – механизм. Функция 1 A1 Функция 2 A2 Эти данные принадлежат каждому из сегментов Функция 1 A1 Функция 2 A2 Данные, переданные Функцией 1 Данные, переданные Функцией 2 Суммарные данные, переданные функциями 1 и 2 РД IDEF0 - 2000 27 Первое из перечисленных отношений определяется взаимным распо- ложением блоков на диаграмме. Предполагается, что блоки, расположенные на диаграмме выше и левее, «доминируют» над блоками, расположенными ниже и правее. «Доминирование» понимается как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы. Остальные пять отношений описывают связи между блоками и изо- бражаются соответствующими стрелками. Отношения управления и выход – вход являются простейшими, поскольку отражают прямые взаимодействия, которые понятны и очевидны. Отношение управления (рис.14) возникает тогда, когда выход одного блока служит управляющим воздействием на блок с меньшим доминированием. Рис. 14. Отношение выход – вход (рис. 15) возникает при соединении выхода одно- го блока с входом другого блока с меньшим доминированием. Обратная связь по управлению и обратная связь по входу являются более сложными типами отношений, поскольку они представляют итерацию (вы- ход функции влияет на будущее выполнение других функций с большим доминированием, что впоследствии влияет на исходную функцию). Обратная связь по управлению (рис. 16) возникает тогда, когда выход не- которого блока создает управляющее воздействие на блок с большим доми- нированием. Функция 1 A1 Функция 2 A2 Отношение управления РД IDEF0 - 2000 28 Рис. 15. Рис. 16. Рис.17. Отношение обратной связи по входу (рис. 17) имеет место тогда, когда выход блока становиться входом другого блока с большим доминированием. Связи «выход – механизм» (рис. 18) отражают ситуацию, при которой вы- ход одной функции становиться средством достижения цели для другой. Связи «выход – механизм» возникают при отображении в модели процедур пополнения и распределения ресурсов , создания или подготовки средств для выполнения функций системы (например, приобретение или изготовление требуемых инструментов и оборудования, обучение персонала, организация физического пространства, , финансирование, закупка материалов и т.д.; подробнее – см. ниже, разд. … .). Функция 1 A1 Функция 2 A2 Отношение входа Функция 1 A1 Функция 2 A2 Обратная связь по управлению Функция 1 A1 Функция 2 A2 Обратная связь по входу РД IDEF0 - 2000 29 Рис. 18. Функция 1 A1 Функция 2 A2 Связь "выход" - "механизм" РД IDEF0 - 2000 30 7. Отношения между блоками диаграммы и другими диаграммами (ок- ружающей средой). Все описанные выше отношения отображаются внутренними стрелками, т.е. такими, у которых оба конца связаны с блоками диаграммы. Отношения между блоками диаграммы и другими диаграммами, являющимися по отно- шению к рассматриваемой диаграмме окружающей средой (окружением), описываются граничными стрелками (см. разд. … , п…) . Обе ситуации отражены на рис. 19. Рис. 19. 7.1 Граничные стрелки. На обычной (не контекстной) диаграмме граничные стрелки представля- ют входы, управления, выходы или механизмы родительского блока диа- граммы. Источник или потребитель граничных стрелок можно обнаружить, только изучая родительскую диаграмму. Все граничные стрелки на дочерней диаграмме (за исключением стрелок, помещенных в тоннель (см. … ,)) долж- ны соответствовать стрелкам родительского блока, как показано на рис. 20. Граничные стрелки Граничные стрелки (один конец не имеет соединения на диаграмме) Внутренние стрелки (оба конца соединены с блоками) РД IDEF0 - 2000 31 Рис. 20. 7.2 ICOM - кодирование граничных стрелок. ICOM - коды связывают граничные стрелки на дочерней диаграмме со стрелками родительского блока. Нотация, названная ICOM - кодом, опреде- ляет значения соединений. Буквы I, C, O или M, написанные около несвя- занного конца граничной стрелки на дочерней диаграмм идентифицируют стрелку как Вход (Input), Управление (Control), Выход (Output) или Меха- низм (Mechanism) в родительском блоке. Буква следует за числом, опреде- ляющим относительное положение точки подключения стрелки к родитель- скому блоку; это положение определяется слева направо или сверху вниз. Например, код "C3", написанный возле граничной стрелки на дочерней диа- грамме, указывает, что эта стрелка соответствует третьей (считая слева) управляющей стрелке родительского блока. Это кодирование связывает каждую дочернюю диаграмму со своим роди- тельским блоком. Если блоки на дочерней диаграмме подвергаются даль- нейшей декомпозиции и подробно описываются на дочерних диаграммах следующего уровня, то на каждую новую диаграмму назначаются новые 3 2 1 A1 родительская диаграмма дочерняя диаграмма Эта стрелка - управление родительского блока Эта стрелка – выход родительского блока 3 2 1 A12 Эта стрелка -выход родительского блока A12 родительский блок РД IDEF0 - 2000 32 ICOM - коды, связывающие граничные стрелки этих диаграмм со стрелка- ми их родительских блоков. Иногда буквенные ICOM - коды, определяющие роли граничных стре- лок (вход, управление, механизм), могут меняться при переходе от родитель- ского блока к дочерней диаграмме. Например, управляющая стрелка в роди- тельском блоке может быть входом на дочерней диаграмме. Аналогично, вход родительского блока может быть управлением для одного или более дочерних блоков. Примеры изменения ролей стрелок можно видеть на рис. 21. Рис. 21. O2 Родительский блок O1 C3 C2 I2 I1 1 2 3 C1 Дочерняя диаграмма NOTE: штриховые линии показывают отношения между граничными стрелками и стрелками родительского блока РД IDEF0 - 2000 33 7.3 Стрелки , помещенные в «туннель» Туннель - круглые скобки в начале и/или окончании стрелки. Туннельные стрелки означают, что данные, выраженные этими стрелками, не рассматри- ваются на родительской диаграмме и/или на дочерней диаграмме. Рис.22 Стрелка, помещенная в туннель там, где она присоединяется к блоку (рис. 22), означает, что данные, выраженные этой стрелкой, не обязательны на следующем уровне декомпозиции. Стрелка, помещаемая в туннель на свободном конце (рис. 23) означает, что выраженные ею данные отсутствуют на родительской диаграмме. Рис.23 Более детально эта ситуация поясняется рис.24. Выполняемая функция A1 Выполняемая функция A1 РД IDEF0 - 2000 34 3 2 1 A1 Родительская диаграмма Дочерняя диаграмма 3 2 1 A12 Этот выход не связан с родительским блоком и не показан на его диаграмме C1 C3 Эта стрелка (положение С2) не показывается на дочерней диаграмме A12 I1 O1 Родительский блок Рис. 24 РД IDEF0 - 2000 35 8. Правила построения диаграмм 1. В составе модели должна присутствовать контекстная диаграмма A-0, ко- торая содержит только один блок. Номер единственного блока на контекст- ной диаграмме A-0 должен быть 0. 2. Блоки на диаграмме должны располагаться по диагонали – от левого верхнего угла диаграммы до правого нижнего в порядке присвоенных номе- ров. Блоки на диаграмме, расположенные вверху слева «доминируют» над блоками, расположенными внизу справа. «Доминирование» понимается как влияние, которое блок оказывает на другие блоки диаграммы. Расположение блоков на листе диаграммы отражает авторское понимание доминирования. Таким образом, топология диаграммы показывает, какие функции оказывают большее влияние на остальные. 3. Неконтекстные диаграммы должны содержать не менее трех и не более шести блоков. Эти ограничения поддерживают сложность диаграмм на уров- не, доступном для чтения, понимания и использования. Диаграммы с количеством блоков менее трех вызывают серьезные со- мнения в необходимости декомпозиции родительской функции. Диаграммы с количеством блоков более шести сложны для восприятия читателями и вы- зывают у автора трудности при внесении в нее всех необходимых графиче- ских объектов и меток. 4. Каждый блок неконтекстной диаграммы получает номер, помещаемый в правом нижнем углу; порядок нумерации - от верхнего левого к нижнему правому блоку (номера от 1 до 6). 5. Каждый блок, подвергнутый декомпозиции, должен иметь ссылку на дочернюю диаграмму; ссылка (например, узловой номер, C-номер или номер страницы) помещается под правым нижним углом блока. 6. Имена блоков (выполняемых функций) и метки стрелок должны быть уникальными. Если метки стрелок совпадают, это значит, что стрелки отображают тождественные данные. 7. При наличии стрелок со сложной топологией целесообразно повторить метку для удобства ее идентификации. 8. Следует обеспечить максимальное расстояние между блоками и пово- ротами стрелок, а также между блоками и пересечениями стрелок для облегчения чтения диаграммы. Одновременно уменьшается вероят- ность перепутать две разные стрелки. 9. Блоки всегда должны иметь хотя бы одну управляющую и одну вы- ходную стрелку, но могут не иметь входных стрелок. 10. Если одни и те же данные служат и для управления, и для входа, вы- черчивается только стрелка управления. Этим подчеркивается управ- ляющий характер данных и уменьшается сложность диаграммы. 11. Максимально увеличенное расстояние между параллельными стрел- РД IDEF0 - 2000 36 ками облегчает размещения меток, их чтение и позволяет проследить пути стрелок. Рис. 25. 12. Стрелки связываются (сливаются), если они представляют сходные данные и их источник не указан на диаграмме (рис. 26). Рис.26 13. Обратные связи по управлению должны быть показаны как "вверх и над" (рис.27, а): 2 1 2 1 2 1 а) б) в) Рис.27. Обратные связи по входу должны быть показаны как "вниз и под" (рис. 27,б). Так же показываются обратные связи посредством механизма. Таким образом обеспечивается показ обратной связи при минимальном числе линий и пересечений. 14. Циклические обратные связи для одного и того же блока изображаются только для того, чтобы их выделить. Обычно обратную связь изображают на диаграмме, декомпозирующей блок. Однако иногда требуется выделить по- вторно используемые объекты (рис.28). Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 предпочтительнее, чем Функция 1 A1 Функция 2 A2 предпочтительнее, чем Функция 1 A1 Функция 2 A2 РД IDEF0 - 2000 37 Рис.28 15. Стрелки объединяются, если они имеют общий источник или приемник, или они представляют связанные данные. Общее название лучше описывает суть данных. Следует минимизировать число стрелок, касающихся каждой стороны блока, если, конечно, природа данных не слишком разнородна (рис. 29). Рис. 29 16. Если возможно, стрелки присоединяются к блокам в одной и той же по- зиции. Тогда соединение стрелок конкретного типа с блоками будет со- гласованным и чтение диаграммы упростится. Рис. 30 Функция 3 A3 Функция 4 A4 ИЛИ Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 предпочтительнее, чем Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 предпочтительнее, чем Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 РД IDEF0 - 2000 38 17. При соединении большого числа блоков необходимо избегать необяза- тельных пересечений стрелок. Следует минимизировать число петель и по- воротов каждой стрелки. Рис. 31 Рис. 32 18. Блоки (функции) являются сопряженными через среду, если они имеют связи с источником, генерирующим данные, без конкретного определения отношения отдельной части данных к какому-либо блоку. Рис.33 Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 предпочтительнее, чем Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 предпочтительнее, чем Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 1 A1 Функция 2 A2 C1 Политика компании Функция 3 A3 РД IDEF0 - 2000 39 19. Две или более функций являются сопряженными через запись, если они связаны с набором данных и не обязательно зависят от того, представлены ли все возможные интерфейсы как сопряжение через среду. Тип интер- фейса, показанный на рисунке 34, предпочтителен, поскольку определя- ются отношения конкретных элементов данных к каждому блоку. Рис. 34 20. Необходимо использовать (где это целесообразно) выразительные воз- можности ветвящихся стрелок. Рис. 35 Функция 1 A1 Функция 2 A2 C1 Политика компании Функция 3 A3 Правила разделения полномочий Требования к персоналу Функция 1 A1 Функция 2 A2 Функция 3 A3 Функция 4 A4 А и Б А А Б РД IDEF0 - 2000 40 9. Ссылочные выражения (коды). Ссылочные выражения (коды) присваиваются всем элементам модели: диаграммам, блокам, стрелкам и примечаниям. Ссылочные выражения затем могут использоваться в различных контекстах для точного указания на нуж- ный элемент модели. Основное ссылочное выражение - узловой номер, который появляется там, где выполняется декомпозиция функционального блока и создается его подробное описание на дочерней диаграмме. Все остальные ссылочные коды базируются на узловых номерах. 9.1. Номера блоков. Каждому блоку на диаграмме присваивается номер, помещаемый в нижнем правом внутреннем углу блока. Эта система нумерации необходима для од- нозначной идентификации блоков в пределах диаграммы и для генерации узловых номеров. Эти номера используются также для ссылок на блоки в тексте и глоссарии. На контекстной диаграмме A-0 единственному блоку присваивается номер 0 (нуль). На всех других диаграммах блоки нумеруются цифрами от 1 до 6, начиная с верхнего левого блока (при их диагональном размещении) и кон- чая нижним правым блоком. Если некоторые блоки на диаграмме размещены не по диагонали, то сначала нумеруются «диагональные» блоки (также на- чиная с левого верхнего блока) , а затем – «недиагональные» блоки, начиная с нижнего правого против часовой стрелки . 9.2 Узловые номера. Узловой номер базируется на положении блока в иерархии модели. Обычно узловой номер формируется добавлением номера блока к номеру диаграммы, на которой он появляется. Например, узловой номер блока 2 на диаграмме A25 - A252. Все узловые номера IDEF0 начинаются с заглавной буквы, например, "A". Когда родительский блок подробно описывается до- черней диаграммой, узловые номера родительского блока и дочерней диа- граммы совпадают. Контекстные диаграммы и дочерняя диаграмма верхнего уровня - исклю- чения в вышеуказанной схеме узловой нумерации. Каждая модель IDEF0 имеет контекстную диаграмму верхнего уровня - диаграмму A-0. Эта диа- грамма содержит единственный "высший блок", который является уникаль- ным родителем всей модели и несет уникальный номер 0 (нуль) и узловой номер A0. Каждая модель IDEF0 должна также иметь по крайней мере одну РД IDEF0 - 2000 41 дочернюю диаграмму, содержащую декомпозицию блока А0 на 3 … 6 дочер- них блоков. Этим блокам присваиваются уникальные узловые номера A1, A2, A3, … A6. Таким образом, последовательность [A0, A1,..., A2,..., A3,...] начинает нумерацию узлов для любой модели. Например, модель может иметь следующие узловые номера: A-1 Дополнительная контекстная диаграмма A-0 Обязательная контекстная диаграмма верхнего уровня (содержащая высший блок А0) A0 Верхняя дочерняя диаграмма A1, A2, ..., A6 Дочерние диаграммы A11, A12, ...., A16, ...., A61, ... , A66 Дочерние диаграммы A111, A112, ..., A161, ...., A611, ..., A666 Дочерние диаграммы Дочерние диаграммы нижнего уровня Узловой номер используется также для обозначения того, что блок под- вергнут декомпозиции. В этом случае узловой номер, совпадающий с номе- ром дочерней диаграммы, помещается под правым нижним углом блока на родительской диаграмме ( см. рис.6). |