ORIENTSOFT. Функциональное моделирование на базе стандарта IDEF0

Подождите немного. Документ загружается.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НА

БАЗЕ СТАНДАРТА IDEF0

Учебный курс.

МИНСК

2002

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

Содержание

Введение.......................................................................................................................................3

Концепция IDEF0........................................................................................................................5

Принцип декомпозиции..............................................................................................................7

Основные определения IDEF0 ...................................................................................................8

Синтаксис графического языка IDEF0....................................................................................11

Соглашения по построению диаграмм ...................................................................................15

Процесс функционального моделирования............................................................................19

Подготовка.............................................................................................................................19

Составление списка данных.........................................................................................19

Составление списка функций ......................................................................................19

Построение диаграммы А0...........................................................................................20

Обобщение диаграммы А0...........................................................................................20

Резюме............................................................................................................................20

Сбор информации .................................................................................................................20

Что необходимо помнить при опросе .........................................................................22

Создание диаграмм ...............................................................................................................22

Бланк диаграммы...........................................................................................................22

Декомпозиция функционального блока......................................................................23

Составление исходной документации.........................................................................24

Подготовка папок..........................................................................................................24

Комментирование работ ...............................................................................................25

Ответы на комментарии ...............................................................................................25

Совершенствование моделей .......................................................................................26

Дополнения к диаграммам и моделям ................................................................................26

Виды дополнений..........................................................................................................26

Определение терминологии с помощью глоссария...................................................27

Пояснение содержания текстом...................................................................................27

Пояснение содержания рисунками..............................................................................27

Указатели диаграмм и указатель узлов модели .........................................................28

Примечания на диаграммах и моделях .......................................................................28

Информация о свойствах..............................................................................................28

Согласование диаграмм........................................................................................................29

Чтение IDEF0 диаграмм ...............................................................................................29

Проверка диаграммы автором .....................................................................................30

Выявление недостатков диаграммы ........................................................................30

Создание альтернативных декомпозиций ..............................................................31

Корректировка новой диаграммы............................................................................31

Исправление взаимосвязанных диаграмм ..............................................................32

Процесс рецензирования диаграмм.............................................................................32

Прекращение декомпозиции ................................................................................................33

Достаточная детализованность....................................................................................33

Изменение уровня рассмотрения.................................................................................33

Изменение точки зрения...............................................................................................33

Сходные функции .........................................................................................................34

Тривиальные функции ..................................................................................................34

Размер моделей..............................................................................................................34

Литература .................................................................................................................................35

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

Введение

В настоящее время происходит постоянное усложнение производственно-технических и

организационно-экономических систем (фирм, предприятий, производств и других субъектов

хозяйственной деятельности). Совершенствование функционирования и повышение

эффективности этих систем возможно только в результате некоей деятельности, при которой

производиться анализ этих систем. Такая деятельность называется ре-инжинирингом деловых

процессов. Ре-инжиниринг деловых процессов - это

системный подход, ориентированный на

достижение существенного измеряемого увеличения продуктивности и эффективности

деятельности предприятия посредством кардинального пересмотра, переосмысления и ре-

проектирования его ключевых деловых процессов. Естественно, что проведение анализа

требует наличие специальных средств описания ре-проектируемых деловых процессов.

В конце 50-х Дуглас Т. Росс впервые использовал понятие “SA-блок”, которое легло в

основу того, что позже было названо структурным анализом (Structured Analysis, SA) в отчете

по созданию алгоритмического языка АРТ в Массачусетском технологическом институте

(МТИ). SA блок был использован Дуглас Т. Россом в 1967 году в отчете “AED-подход к

системам автоматизированного проектирования”, отмеченном премией.

1960 г - начало разработки того, что теперь называется “иерархическая декомпозиция

сверху вниз”.

1969 г -

основание компании SofTech.

1972 г - в ходе коммерческого проекта идеи и опыт были обобщены в методологию

проектирования.

1973 г - создание первого руководства автора для обучения аналитиков методу

(Architecture Method) и примененному в работах по проекту в ВВС США при разработке систем

автоматизированного производства.

1974 г - методология была названа SADT (Structural Analysis and Design Technique)

“Структурный анализ и проектирование ”.

Программа Integrated Computer-Aided Manufacturing (ICAM) предназначенная

для

интегрированной компьютеризации производства (США конец 70-х) выявила потребность в

более совершенных способах обмена информацией и методах анализа производственных

систем для всех специалистов, занимающихся проблемой. В рамках программы ICAM для

удовлетворения этих потребностей была разработана методология IDEF (ICAM Definition).

Наиболее популярными стали следующие части методологии:

IDEF0 - используется для создания функциональных моделей (Integration Definition For

Function Modeling), отражающих

структурированное изображение функций производственной

системы или среды, а также информации и объектов, связывающих эти функции.

IDEF1 (IDEF1X)- используется для создания информационных моделей,

представляющих структуру информации, необходимую для поддержки функций систем.

Многие CASE инструменты, используемые при разработке современных систем управления

базами данных (СУБД), позволяют автоматически генерировать программный код из IDEF1X

диаграмм.

IDEF2 - используется для

построения динамических моделей изменения во времени

функций, информации и ресурсов систем.

Основу подхода и, соответственно, методологии IDEF0 составляет графический язык,

обладающий следующими свойствами:

- графический язык это полное и выразительное средство, способное представить весь

спектр процессов предприятия на любом уровне детализации

- язык обеспечивает точное и лаконичное описание моделируемых объектов

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

- язык облегчает взаимодействие и взаимопонимание специалистов, занятых анализом и

проектированием процессов

- язык прошел многолетнюю проверку и подтвердил свою работоспособность

- язык легок и прост в изучении

- язык поддерживается рядом программных продуктов

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

Концепция IDEF0

Методология IDEF0 основывается на следующих концептуальных положениях

1. Модель

Модель дает полное и точное и адекватное описание системы и имеет конкретное

назначение. Это назначение называется целью модели:

М моделирует систему С, если М отвечает на вопросы относительно С с

точностью Т.

Целью создания модели является получение ответов на некоторую совокупность

вопросов.

Именно эти вопросы руководят процессом созданием модели и направляют его.

Если модель отвечает не на все вопросы, или ее ответы не точны, считается, что модель

не достигла поставленной цели.

Четкая постановка цели, когда ряд вопросов сводится к одному предложению, позволяет

определить направления и требуемую степень точности модели. Только поняв, насколько

хорошо

необходимо ответить на поставленные вопросы, можно определить, когда процесс

моделирования можно считать завершенным. Качество модели оценивается степенью полноты

ответов на поставленные вопросы.

2. Блочное моделирование и его графическое представление

Основной концептуальный принцип IDEF0 состоит в представлении любой

анализируемой системы в виде набора взаимосвязанных и взаимодействующих блоков. Этот

набор отображает процессы, происходящие

в анализируемой системе.

В методологии IDEF0 все, что происходит в системе принято называть функциями.

Каждой функции ставиться в соответствии блок. Связи и взаимодействия между блоками на

диаграмме IDEF0 описываются входящими в блок и выходящими из него стрелками. Входящие

стрелки показывают, какие условия должны быть выполнены для осуществления функции.

Функция

Входы Выходы

Управление

Механизмы

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

3. Лаконичность и точность

Описание модели системы должно быть лаконичным и точным. С этой точки зрения,

многословное описание на естественном языке не подходит. Графический язык позволяет

максимально точно и лаконично показать все элементы системы.

4. Передача информации

Средства IDEF0 позволяют легко передавать информацию

от одного участника

построения модели к другому. Это обеспечивается:

- простота графического языка позволяет легко читать и понимать модели;

- для уточнения смысла диаграммы можно использовать метки и пояснения;

- иерархическое построение диаграмм, приводящее к детализации и уточнению

каждой функции;

- древовидная структура диаграмм модели обеспечивает обозримость, как модели,

так и входящих в

нее элементов.

5. Строгость и формализм

Разработка модели IDEF0 ведется с использование строгих формальных правил,

определяемым как самим стандартом, так и синтаксисом графического языка.

6. Итеративное моделирование

Разработка модели IDEF0 ведется пошагово, с обсуждением каждой части модели и

ее утверждением.

7. Отделение организации от функций

Разработка модели ведется без привязки к существующей

организационной

структуре, что помогает избежать внесения в модель субъективного мнения руководителей

организации. Организационная структура должна появиться как результат использования

модели. Несоответствия в организационной структуре, полученной в результате

моделирования, и имеющейся организационной структуры позволяет выработать решения

по совершенствованию организационной структуры.

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

Принцип декомпозиции

Принцип декомпозиции (структурирования, детализации) применяется для

детализации и уточнения модели. При этом уровень детализации модели определяется

целями построения модели и устанавливается непосредственно разработчиком модели.

Собственно, декомпозиция – это процесс, в ходе которого разработчик описывает

внутреннюю структуру функционального блока.

Модель IDEF0 всегда начинается с представления объекта моделирования в виде

одного функционального блока с интерфейсными

дугами, которые определяют границы

модели. Диаграмма, содержащая этот блок, называется контекстной диаграммой с

идентификационным номером «А-0».

В процессе декомпозиции функциональный блок А-0 подвергается детализации на

дочерней диаграмме. По отношению к дочерней диаграмме и всем блокам на ней

декомпозируемый блок является родительским блоком.

В соответствии со стандартом IDEF0 любой блок на диаграмме

любого уровня

иерархии может быть подвергнут декомпозиции.

РАБОЧАЯ ВЕРСИЯ

ЭСКИЗ

РЕКОМЕНДОВАНО

ПУБЛИКАЦИЯ

ЧИТАТЕЛЬ ДАТА ИСПОЛЬЗУЮТСЯ:

ЗАМЕЧАНИЯ: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

05 дек 1996ДАТА:

ВТОР: Автор

14 дек 1996ПЕРЕСМОТР:ПРОЕКТ: имя Проекта

УЗЕЛ:

A-0

НАЗВАНИЕ: НОМЕР:

Диаграмма самого верхнего уровня

иерархии – А-0, описывает наиболее общее

представление моделируемой системы. Она

является родителем для Диаграммы А0.

РАБОЧАЯ ВЕРСИЯ

ЭСКИЗ

РЕКОМЕНДОВАНО

ПУБЛИКАЦИЯ

ЧИТАТЕЛЬ ДАТА ИСПОЛЬЗУЮТСЯ:

ЗАМЕЧАНИЯ: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

05 дек 1996ДАТА:

ВТОР: Автор

14 дек 1996ПЕРЕСМОТР:ПРОЕКТ: имя Проекта

УЗЕЛ:

НАЗВАНИЕ: НОМЕР:

Диаграмма А0 является декомпозицией

(Диаграммой - потомком) для А-0. Дает более

детальное представление функции в Блоке 0.

Декомпозированный Блок 3, является

родительским для Диаграммы А3.

РАБОЧАЯ ВЕРСИЯ

ЭСКИЗ

РЕКОМЕНДОВАНО

ПУБЛИКАЦИЯ

ЧИТАТЕЛЬ ДАТА ИСПОЛЬЗУЮТСЯ:

ЗАМЕЧАНИЯ: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

05 дек 1996ДАТА:

ВТОР: Автор

14 дек 1996ПЕРЕСМОТР:ПРОЕКТ: имя Проекта

УЗЕЛ:

НАЗВАНИЕ: НОМЕР:

A31

C1 C

Диаграмма А3 является декомпозицией

Блока 3 Диаграммы А0 и иллюстрирует

внутреннее содержание Блока на родительской

Диаграмме.

Декомпозированный на Диаграмме А3

Блок 1 является родительским для Диаграммы

А31.

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

Основные определения IDEF0

FEO Диаграмма (For Exposition Only). Графическая диаграмма, используемая для

уточнения содержания IDEF0 диаграммы. В отличие от IDEF0 диаграммы, при создании FEO

диаграмм не требуется соблюдать правила синтаксиса IDEF0 диаграмм.

ICOM Код (ICOM Code). Код, который устанавливает однозначное соответствие между

граничными дугами диаграммы-потомка с дугами родительского блока. Сокращение от Input

(Вход), Control (Управление), Output (Выход), Mechanism (Механизм).

IDEF0 Модель (IDEF0 Model). Графическое описание системы, создаваемое с

определенной

целью и точкой зрения. Состоит из одной или нескольких IDEF0 диаграмм,

которые отражают функции системы или предметной области графически. Включает текстовые

диаграммы и диаграммы глоссария.

Блок (Box). Прямоугольник, содержащий имя и номер. Используется для представления

функции на графической диаграмме.

Блок-потомок (Child Box). Блок на диаграмме декомпозиции (диаграмме-потомке)

родительского блока.

Блок-родитель или

родительский Блок (Parent Box). Блок, который детализируется

диаграммой-потомком.

Ветвь (Branch). Ответвление или слияние двух или более сегментов дуг в одной точке.

Внутренняя Дуга (Internal Arrow). Дуга, в отличие от граничной дуги начинающаяся и

заканчивающаяся на диаграмме (входная дуга, дуга управления или выходная дуга).

Выходная Дуга (Output Arrow). Класс дуг, отражающих в IDEF0 модели выход, т.е. те

данные и объекты, которые получены в результате выполнения функции. Выходные дуги

присоединяются с правой стороны IDEF0 Блока.

Глоссарий (Glossary). Список определений ключевых слов, фраз, сокращений и

терминов, используемых в IDEF0 модели.

Граничная Дуга (Boundary Arrow). Дуга, источником или приемником которой, в

отличие от внутренней дуги, является ICOM или граничная область диаграммы.

Декомпозиция (Decomposition). Разбиение моделируемой функции на

подфункции в

целях детализации ее представления.

Дерево Узлов (Node Tree). Графическое представление в виде дерева отношений

родитель-потомок между узлами IDEF0 модели. Имеет то же значение и содержание, что и

индекс узла.

Детализированное Выражение Ссылки (Detail Reference Expression – DRE). Ссылка

(например, номер узла, c-номер, номер страницы), которая записывается рядом с нижним

правым углом IDEF0 Блока. Она показывает, что

этот блок является декомпозированным и

указывает номер диаграммы декомпозиции.

Диаграмма (Diagram). Базовый элемент IDEF0 модели, представляющий

детализирующий Блок.

Диаграмма A-0 (A-0 Diagram). Особый случай контекстной IDEF0 диаграммы с одним

блоком, содержащим функцию верхнего уровня, подлежащую моделированию. Содержит

также определение входов, управления, выходов и механизмов данной функции. Содержит

описание цели моделирования и точки зрения.

Диаграмма-потомок (Child Diagram). Диаграмма, детализирующая

(уточняющая)

содержание родительского блока.

Диаграмма-родитель или родительская Диаграмма (Parent Diagram). Диаграмма,

которая содержит родительский блок.

Дуга (Arrow). Направленная линия (дуга), состоящая из одного или нескольких

сегментов, которые моделируют передачу данных или объектов из источника (начало дуги) к

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

приемнику (конец дуги). Используется 4 класса дуг: входная дуга, выходная дуга, дуга

управления, и дуга механизма (включает также дугу запроса). См. сегмент дуги, граничную дугу,

внутреннюю дугу.

Дуга Входа (Input Arrow). Класс Дуг, используемых для определения данных или

объектов. Входы преобразовываются функцией в выходы. Входные

дуги связаны с левой

стороной IDEF0 блока.

Дуга Запроса (Call Arrow). Тип дуги механизма. Дуги этого типа дают возможность

разделять диаграммы между моделями. Позволяет ссылаться на диаграммы, созданные в

данной или других моделях.

Дуга Механизма (Mechanism Arrow). Класс дуг, описывающих в IDEF0 модели

механизм – объекты, посредством которых выполняется функция. Этот класс дуг включает

специальный случай – дуга запроса

. Дуги механизма присоединяются к нижней стороне IDEF0

Блока.

Заголовок (Title). Глагол или глагольный оборот, именующий функцию. Заголовок

диаграммы-потомка соответствует имени функции родительского блока.

Зигзаг (Squiggle). Небольшая ломанная линия, которая может использоваться для

связывания замечания (метки) с сегментом дуги.

Имя Блока (Box Name). Глагол или глагольный оборот, помещенный внутри IDEF0

блока для именования моделируемой функции.

Имя

Функции (Function Name). См. Имя Блока.

Индекс Узла (Node Index). Список, содержащий в схематичном виде узлы IDEF0

модели. Имеет то же назначение и содержание, что и дерево узлов.

Интерфейс (Interface). Разделяющая граница, через которую передаются данные или

объекты. Она связывает две или несколько частей модели при передаче данных или объектов

между ними.

Контекст (Context). Непосредственно окружение, в котором

определенные на

диаграмме функции выполняются.

Контекстная Диаграмма (Context Diagram). Диаграмма, представляющая контекст

модели. Контекстные диаграммы нумеруются А-n (где n больше или равно 0). Диаграмма А-0

(читается “А минус ноль”), содержащая один блок А0, цель и точку зрения, выбранные при

построении модели является обязательной контекстной диаграммой. Диаграммы, имеющие

номера узлов A-1, А-2 ... являются дополнительными контекстными диаграммами

Метка Дуги (Arrow Label). Имя существительное или производное от имени

существительного. Используется для определения дуги или сегмента дуги.

Номер Блока (Box Number). Номер (от 0 до 6), помещаемый в правом нижнем углу

внутри IDEF0 блока, для идентификации блока на диаграмме.

Номер Узла (Node Number). Код, закрепляемый за блоком, с целью определения его

положения в иерархии модели. Может использоваться как

детализированное выражение

ссылки.

Номер Узла Диаграммы (Diagram Node Number). Часть ссылки узла диаграммы,

которая соответствует номеру узла родительского Блока.

Примечание к Модели (Model Note). Текстовый комментарий, который является

частью IDEF0 диаграммы. Используется, как правило, для записи факта, который не может

быть изображен графически.

Разветвление или развилка (Fork). Переход, в котором сегмент IDEF0 дуги (идущий

от источника) разделяется на два

или более сегмента.

Сегмент Дуги (Arrow Segment). Часть дуги, не содержащая ответвлений и

присоединений других дуг ни в одной из точек, кроме точек источника и приемника.

Семантика (Semantics). Смысловое значение синтаксических элементов языка.

Функциональное моделирование на базе

стандарта IDEF0. Учебный курс.

Синтаксис (Syntax). Структурные компоненты или свойства языка, а также правила,

которые определяют отношения между ними.

Слияние (Join). Точка соединения, в которой сегмент дуги (идущий от источника)

сливается с одним или несколькими сегментами других дуг, формируя один (общий) сегмент

дуги.

Слияние/Разветвление (Bundling /Unbundling). Объединение различных дуг

в одну,

имеющую более общее значение (слияние) или разделение дуги на несколько дуг, каждая из

которых имеет самостоятельное значение (разветвление).

С-номер (C-Number). Хронологический номер, который может использоваться для

уникальной идентификации диаграммы и для отслеживания истории. Может использоваться

как детализированное выражение ссылки, чтобы определить специфическую версию

диаграммы.

Ссылка Узла (Node Reference). Код, закрепляемый за

диаграммой, с целью ее

идентификации и определения ее положения в иерархии модели. Состоит из имени модели и

номера узла диаграммы, с дополнительными (в случае необходимости) расширениями.

Текст (Text). Полный комментарий в виде текста, относящийся к IDEF0 диаграмме.

Точка зрения (Viewpoint). Краткая формулировка, отражающая точку зрения,

выбранную при построении модели.

Туннельная Дуга (Tunneled Arrow). Дуга (со

специальным условным знаком), для

которой не выполняются правила ее соответствия определенным дугам на ее родительских

диаграммах и диаграммах-потомках.

Узел (Node). Родительский блок для блоков-потомков. См. также индекс узла, дерево

узлов, номер узла, ссылка узла, номер узла диаграммы.

Управляющая Дуга (Control Arrow). Класс дуг, описывающих управление в IDEF0

модели, т.е. условия, необходимые для

выполнения функции. Данные или объекты,

моделируемые как управляющие, могут преобразовываться функцией. В результате, на выходе

могут появляться новые данные или объекты. Дуги управления присоединяются к верхней

стороне IDEF0 Блока.

Функция (Function). Действие, процесс или преобразование (моделируемое IDEF0

блоком), которое выражается глаголом или глагольным оборотом. Функция описывает то, что

должно быть выполнено.

Цель (Purpose). Краткая формулировка

цели создания модели.