Презентация по теме "Назначение методологии IDEF0 (SADT) при проектировании информационных систем" по специальности 09.02.07

• 1 слайд

  
  Тема: Назначение и состав методологии IDEF0 (SADT) при проектировании информационных систем
  
  Основатель: Дуглас Росс (США), в середине 60-х гг. ХХ в.
  

• 2 слайд

  При проектировании ИС используются методологии и стандарты, которые позволяют описать и наглядно представить деятельность организации с целью изучения и анализа бизнес-процессов.
  Наиболее распространенные и поддерживаемые программными средствами методологиям относятся:
  ■ SADT –основополагающая методология, заложившая принципы современного 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.
  IDEF3 – с помощью IDEF3 описывается логика выполнения действий. Если IDEF0 описывает что делается в системе, то IDEF3 описывает как это делается.
  
   
  
  

• 3 слайд

  Типы моделей SADT
  SADT (англ. Structured Analysis and Design Technique, технология структурного анализа и проектирования) – это графические обозначения и метод описания процессов.
  
  Описание системы с помощью SADT называется моделью.
  С точки зрения SADT модель может быть составлена либо на функциях системы, либо на ее объектах.
  SADT-модели, ориентированные на функции, принято называть функциональными моделями, а ориентированные на объекты системы – моделями данных. 
  
  Целью построения функциональных моделей обычно является определение наиболее слабых и уязвимых мест в деятельности организации, анализ преимуществ новых бизнес-процессов и степени необходимых изменений существующей структуры бизнеса.
  
  
  

• 4 слайд

  IDEF0 может применяться на ранних этапах создания широкого круга систем.
  В то же время она может быть использована для анализа функций существующих систем (реинжиниринга) и выработки решений по их улучшению.
  Основу методологии IDEF0 составляет графический язык описания процессов. Модель в нотации IDEF0 представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы и располагается на отдельном листе.
  Модель («AS-IS» (как есть), «TO-BE» (как будет) или «SHOULD-BE»(как должно быть) может содержать 4 типа диаграмм:
  контекстную диаграмму;
  диаграммы декомпозиции;
  диаграммы дерева узлов;
  диаграммы только для экспозиции.
  
  

• 5 слайд

  Контекстная диаграмма (диаграмма верхнего уровня А-0) показывает назначение системы и ее взаимодействие с внешней средой. В каждой модели может быть только одна контекстная диаграмма. После описания основной функции выполняется функциональная декомпозиция, т.е. определяются функции, из которых состоит основная.
  Диаграммы, которые описывают каждый такой фрагмент системы, называются диаграммами декомпозиции (дочерними диаграммами). После каждого сеанса декомпозиции эксперты предметной области указывают на соответствие реальных процессов созданным диаграммам. Найденные несоответствия устраняются, после чего приступают к дальнейшей детализации процессов.
  Диаграмма дерева узлов показывает иерархическую зависимость функций (работ), но не связи между ними. Их может быть несколько.
  Диаграммы для экспозиции (диаграммы-иллюстрации) строятся для иллюстрации отдельных фрагментов модели с целью отображения альтернативной точки зрения на происходящие в системе процессы (например, с точки зрения руководства организации).
  
  

• 6 слайд

  Анализ недостатков и «узких мест» начинается с построения модели AS-IS (Как есть). Эта модель строится на основе:
  изучения документации (должностных инструкций, приказов, отчетов и т.п.);
  анкетирования и опроса служащих предприятия;
  протоколирования действий сотрудников в течение рабочего дня и других источников.
  Полученная модель AS-IS служит для выявления неуправляемых и не обеспеченных ресурсами работ, ненужных, неэффективных и дублирующих друг друга действий и других недостатков в организации деятельности предприятия. Исправление недостатков, перенаправление информационных и материальных потоков приводит к созданию модели TO-BE (Как будет). Как правило, строится несколько моделей TO-BE, среди которых выбирается наилучший вариант.
  

• 7 слайд

  Обучать студентов по теме А в онлайн-режиме
  Потенциальные ученики
  Деньги учеников
  Инвестиции
  Деньги подрядчикам
  Результат довольных учеников
  Чистая прибыль
  В нотации IDEF0 эта модель является самой верхней и называется А-0 (контекстная диаграмма).
  Для того, чтобы было понятно как строить ИС, необходимо произвести декомпозицию, т.е. расписать все, что будет выполнять система. Для этого строится древовидная модель.
  

• 8 слайд

  Модель производства продукции предприятия (цель)
  Моделирование средствами IDEF0 является первым этапом изучения системы.
  
  

• 9 слайд

  Модель процесса «Оформление заказа» (ИС «Ресторан») в стандарте IDEF0
  Процесс, встроен в общую модель с помощью связей четырех типов:
  – входа;
  – выхода;
  – управления;
  – механизма осуществления.
  
  

• 10 слайд

  Распространенная ошибка при моделировании – это создание идеализированной модели. Примером может служить моделирование на основе знаний руководителя, а не конкретного исполнителя работ (руководитель не знает, как на самом деле подчиненные выполняют рутинные работы).
  В результате получается искаженная модель, которая несет ложную информацию и которую невозможно использовать в дальнейшем для анализа. Такая модель называется SHOULD-BE (Как должно быть).
  Технология проектирования информационных систем подразумевает сначала создание модели AS-IS, ее анализ и улучшение бизнес-процессов. Затем создается модель TO-BE и на ее основе строится модель данных, прототип а затем и окончательный вариант информационной системы. 
  
  

• 11 слайд

  Элементы графической нотации IDEF0
  При построении диаграмм IDEF0 используются всего лишь два графических примитива (прямоугольник и стрелка).
  Основные элементы графической нотации
  Прямоугольник представляет собой функцию (деятель-ность, процесс, операцию, 
  действие, работу), которая имеет фиксированную цель и приводит к некоторому конечному результату. Имя функции должно быть глаголом или глагольным оборотом, т.е. выражать действие (например, «Изготовить деталь», «Расчет допускаемых скоростей», «Формирование ведомости»
  

• 12 слайд

  Взаимодействие функций между собой и внешним миром описывается в виде стрелок. В IDEF0 различают 5 видов стрелок:
  - вход (англ. input) – материальный объект или информация, которые используются и преобразуются функцией для получения результата (выхода). Вход отвечает на вопрос «Что подлежит обработке?». В качестве входа может быть как материальный объект (сырье, деталь, экзаменационный билет), так и нематериальный (запрос к БД, вопрос преподавателя)
  - управление (англ. control) – управляющие, регламентирующие и нормативные данные, которыми руководствуется функция. Управление отвечает на вопрос «Что вызывает или регламентирует выполнение функция?»
  - выход (англ. output) – материальный объект или информация, которые представляют результат выполнения функции. Выход отвечает на вопрос «Что является результатом выполнения функции?». В качестве выхода может быть как материальный объект (деталь, автомобиль, платежные документы, ведомость), так и нематериальный (выборка данных из БД, ответ на вопрос, устное указание).
  - механизм (англ. mechanism) – ресурсы (средства), которые задействованы при выполнении функции. Механизм отвечает на вопрос «Кто выполняет функцию или посредством чего?». В качестве механизма могут быть персонал предприятия, студент, станок, оборудование, программа.
  - вызов (англ. call) – стрелка указывает, что некоторая часть функции выполняется за пределами рассматриваемого блока.
  
  

• 13 слайд

  Типы связей между функциями
  После определения состава функций и взаимосвязей между ними, возникает вопрос о правильной их композиции (объединении) в модули (подсистемы).
  При этом подразумевается, что каждая отдельная функция должна решать одну, строго определенную задачу. В противном случае необходима дальнейшая декомпозиция или разделение функций.
  При объединении функций в подсистемы необходимо стремиться, чтобы внутренняя связность (между функциями внутри модуля) была как можно сильнее, а внешняя (между функциями, входящими в разные модули), как можно слабее.
  

• 14 слайд

  Декомпозиция будет производится до тех пор, пока она не будет отвечать на все вопросы, которые поставили при создании ИС.
  

• 15 слайд

  Опираясь на семантику связей методологии IDEF0, введем классификацию связей между функциями (работами).
  Типы связей рассмотрим в порядке уменьшения их значимости (силы связывания). В приводимых примерах утолщенными линиями выделяются функции, между которыми имеется рассматриваемый тип связи.
  1. Иерархическая связь (связь «часть» – «целое») имеет место между функцией и подфункциями, из которых она состоит.
  
  

• 16 слайд

  2. Регламентирующая (управляющая, подчиненная) связь отражает зависимость одной функции от другой, когда выход одной функции направляется на управление другой.
  Функцию, из которой выходит управление, следует считать управляющей, а в которую входит – подчиненной.
  Различают прямую связь по управлению, когда управление передается с вышестоящей функции на нижестоящую, и обратную связь по управлению, когда управление передается от нижестоящей к вышестоящей.
  
  Прямая связь по управлению
  

• 17 слайд

  Обратная связь по управлению
  3. Функциональная (технологическая) связь имеет место, когда выход одной функции служит входными данными для следующей функции. Данная связь показывает технологию (последовательность работ) обработки этих объектов.
  Различают прямую связь по входу, когда выход передается с вышестоящей функции на нижестоящую, и обратную связь по входу, когда выход передается с нижестоящей к вышестоящей.
  
  

• 18 слайд

  Прямая связь по входу
  Обратную связь по входу
  

• 19 слайд

  4. Потребительская связь имеет место, когда выход одной функции служит механизмом для следующей функции. Таким образом, одна функция потребляет ресурсы, вырабатываемые другой.
  5. Логическая связь наблюдается между логически однородными функциями. Такие функции, как правило, выполняют одну и ту же работу, но разными (альтернативными) способами или, используя разные исходные данные (материалы).
  
  
  
  Потребительская связь
  Логическая связь
  

• 20 слайд

  6. Коллегиальная (методическая) связь осуществляется между функциями, алгоритм работы которых определяется одним и тем же управлением (совместная работа сотрудников одного отдела, подчиняющихся начальнику, который отдает указания и приказы (управляющие сигналы).
  Такая связь также возникает, когда алгоритмы работы этих функций определяются одними и теми же регламентирующими документами (ГОСТ, техническими регламентами, инструкциями и т.д.), служащим в качестве управления.
  
  Методическая связь
  

• 21 слайд

  7. Ресурсная связь возникает между функциями, использующими для своей работы одни и те же ресурсы. Ресурсозависимые функции, как правило, не могут выполняться одновременно.
  
  Ресурсная связь
  
  

• 22 слайд

  8. Информационная связь имеет место между функциями, использующими в качестве входных данных одну и ту же информацию.
  
  Информационная связь
  

• 23 слайд

  9. Временная связь возникает между функциями, которые должны выполняться одновременно до или одновременно после другой функции.
  
  Кроме указанных на рисунке случаев, эта связь имеет место также между другими сочетаниями управления, входа и механизма, поступающими в одну функцию.
  

• 24 слайд

  10. Случайная связь возникает, когда конкретная связь между функциями мала или полностью отсутствует.
  
  Из приведенных выше типов связей наиболее сильной является иерархическая связь, которая определяет объединение функций в модули (подсистемы).
  Несколько слабее являются регламентирующие, функциональные и потребительские связи. Функции с этими связями обычно реализуются в одной подсистеме.
  
  

• 25 слайд

  Логические, коллегиальные, ресурсные и информационные связи одни из самых слабых. Функции, обладающие ими, как правило, реализуют в разных подсистемах, за исключением логически однородных функций (функций, связанных логической связью). Временная связь свидетельствует о слабой зависимости функций друг от друга и требует их реализации в отдельных модулях.
  
  
  ВЫВОД
  
  При объединении функций в модули наиболее желательными являются первые пять видов связей. Функции, связанные последними пятью связями, лучше реализовывать в отдельных модулях.
  
  

• 26 слайд

  Правила и рекомендации построения диаграмм IDEF0
  1. Перед построением модели необходимо определиться, какая модель (модели) системы будет построена: «AS-IS», «SHOULD-BE» или «TO-BE», а также определить позиции, с точки зрения которой строится модель. Например, при построении модели работы продуктового магазина можно выбрать продавца, кассира, бухгалтера или директора.
  2. При разработке моделей следует избегать «привязки» функций системы к существующей организационной структуре (предприятия, фирмы). Организационная структура должна явиться результатом применения разработанной модели.
  3. На контекстной диаграмме отображается один блок, показывающий назначение системы. Для него рекомендуется отображать по 2–4 стрелки, входящие и выходящие с каждой стороны.
  
  

• 27 слайд

  4. На диаграммах декомпозиции рекомендуется использовать 3–6 блоков. Если на диаграмме декомпозиции два блока, то она, как правило, не имеет смысла. При наличии большого количества блоков диаграмма становится перенасыщенной и трудно читаемой.
  5. Блоки на диаграмме декомпозиции следует располагать слева направо и сверху вниз. Такое расположение позволяет более четко отразить логику и последовательность выполнения функций (работ).
  Кроме этого, маршруты стрелок будут менее запутанными и иметь минимальное количество пересечений.
  6. Отсутствие у функции одновременно стрелок управления и входа не допускается. Это означает, что запуск данной функции не контролируется и может произойти в любой произвольный момент времени либо вообще никогда.
  
  Функция без управления и входа
  

• 28 слайд

  7. У каждого блока должен быть как минимум один выход.
  
  Функция без выхода
  
  Функции без выхода (результата) не имеют смысла и не должны моделироваться.
  Исключение составляют функции, отображаемые в модели «AS-IS». Их наличие свидетельствует о неэффективности и несовершенстве технологических процессов. В модели «TO-BE» эти функции должны отсутствовать.
  
  8. При построении диаграмм следует минимизировать число пересечений, петель и поворотов стрелок.
  
  

• 29 слайд

  9. Каждый блок и каждая стрелка на диаграммах должны обязательно иметь имя. Допускается использовать ветвление (декомпозицию) или слияние (композицию) стрелок.
  Это связано с тем, что одни и те же данные или объекты, порожденные одной функцией, могут использоваться сразу в нескольких других функциях и наоборот.
  
  Ветвление стрелок
  Управления, входящие в блоки «Изготовление деталей» и «Сборка изделия», являются составной частью более общего управления «Чертежи».
  Для функции «Контроль качества» используются все чертежи.
  

• 30 слайд

  10. На диаграмме не допускается рисовать стрелки, когда до и после ветвления не именованы.
  
  11. Каждый блок на диаграммах должен иметь свой номер.
  Блок на диаграмме верхнего уровня обозначается 0, блоки на диаграммах второго уровня – цифрами от 1 до 9 (1, 2, …, 9), блоки на третьем уровне – двумя цифрами, первая из которых указывает на номер детализируемого блока с родительской диаграммы, а вторая номер блока по порядку на текущей диаграмме (11, 12, 25, 63) и т. д.
  Контекстная диаграмма имеет обозначение «А – 0», диаграмма декомпозиции первого уровня – «А0», диаграммы декомпозиции следующих уровней – состоят из буквы «А», за которой следует номер декомпозируемого блока (например, «А11», «А12», «А25», «А63»).
  
  

• 31 слайд

  Иерархия диаграмм
  

• 32 слайд

  Пример построения модели IDEF0 для системы автоматизации процесса приема и зачисления абитуриентов
  Методология SADT может использоваться для моделирования самых разнообразных систем и определения требований и функций. В существующих системах метод SADT может применяться для анализа функций, выполняемых системой.
  
  

• 33 слайд

  Функциональная диаграмма нулевого уровня
  (более подробный вариант)
  

• 34 слайд

  Функциональная диаграмма 1-го уровня «Прием и оформление документов»
  
  

• 35 слайд

  Вопросы для самоконтроля:
  Для чего при проектировании ИС используются методологии и стандарты?
  Какие методологии являются самыми распространенными и поддерживаемыми программными средствами?
  Чем отличается методология IDEF0 от IDEF3?
  При проектировании ИС для чего строятся функциональные модели?
  С какой целью при проектировании ИС используется методология IDEF0?
  Что представляет собой модель в нотации IDEF0?
  Для чего предназначена контекстная диаграмма А-0?
  С какой целью строятся диаграммы декомпозиций?
  На основе чего строится модель AS-IS?
  Какова цель создания модели TO-BE?
  Какая ошибка при моделировании системы является самой распространенной?
  Какие графические примитивы используются при построении диаграмм IDEF0?
  Какие связи между функциями (работами) являются самыми сильными?
  Каким образом нумеруются блоки на диаграммах второго уровня?
  
  
  

Краткое описание документа:

Данная тема входит в программу междисциплинарного курса "Проектирование и разработка информационных систем" по специальности 09.02.05 Информационные системы и программирование