6Методологии моделирования предметной области
6.1 Структурная модель
В основе проектирования ИС лежит моделирование предметной области. Для того чтобы получить адекватный предметной области проект ИС в виде системы правильно работающих программ, необходимо иметь целостное, системное представление модели, которое отражает все аспекты функционирования будущей информационной системы. При этом под моделью предметной области понимается некоторая система, имитирующая структуру или функционирование исследуемой предметной области и отвечающая основному требованию – быть адекватной этой области.
Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект. Без проведения моделирования предметной области велика вероятность допущения большого количества ошибок в решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и высоким затратам на последующее перепроектирование системы. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на использовании методологии моделирования предметной области.
К моделям предметных областей предъявляются следующие требования:
•формализация, обеспечивающая однозначное описание структуры предметной области;
•понятность для заказчиков и разработчиков на основе применения графических средств отображения модели;
•реализуемость, подразумевающая наличие средств физической реализации модели предметной области в ИС;
•обеспечение оценки эффективности реализации модели предметной области на основе определенных методов и вычисляемых показателей.
Для реализации перечисленных требований, как правило, строится система моделей, которая отражает структурный и оценочный аспекты функционирования предметной области.
Структурный аспект предполагает построение:
•объектной структуры, отражающей состав взаимодействующих в процессах материальных и информационных объектов предметной области;
•функциональной структуры, отражающей взаимосвязь функций (действий) по преобразованию объектов в процессах;
•структуры управления, отражающей события и бизнес-правила, которые воздействуют на выполнение процессов;
•организационной структуры, отражающей взаимодействие организационных единиц предприятия и персонала в процессах;
•технической структуры, описывающей топологию расположения и способы коммуникации комплекса технических средств.
Для отображения структурного аспекта моделей предметных областей в основном используются графические методы, которые должны гарантировать представление информации о компонентах системы. Главное требование к графическим методам документирования — простота. Графические методы должны обеспечивать возможность структурной декомпозиции спецификаций системы с максимальной степенью детализации и согласований описаний на смежных уровнях декомпозиции.
С моделированием непосредственно связана проблема выбора языка представления проектных решений, позволяющего как можно больше привлекать будущих пользователей системы к ее разработке. Язык моделирования – это нотация, в основном графическая, которая используется для описания проектов. Нотация представляет собой совокупность графических объектов, используемых в модели. Нотация является синтаксисом языка моделирования. Язык моделирования, с одной стороны, должен делать решения проектировщиков понятными пользователю, с другой стороны, предоставлять проектировщикам средства достаточно формализованного и однозначного определения проектных решений, подлежащих реализации в виде программных комплексов, образующих целостную систему программного обеспечения.
Графическое изображение нередко оказывается наиболее емкой формой представления информации. При этом проектировщики должны учитывать, что графические методы документирования не могут полностью обеспечить декомпозицию проектных решений от постановки задачи проектирования до реализации программ ЭВМ. Трудности возникают при переходе от этапа анализа системы к этапу проектирования и в особенности к программированию.
Главный критерий адекватности структурной модели предметной области заключается в функциональной полноте разрабатываемой ИС.
Оценочные аспекты моделирования предметной области связаны с разрабатываемыми показателями эффективности автоматизируемых процессов, к которым относятся:
• время решения задач;
•стоимостные затраты на обработку данных;
•надежность процессов;
•косвенные показатели эффективности, такие, как объемы производства, производительность труда, оборачиваемость капитала, рентабельность и т.д.
Для расчета показателей эффективности, как правило, используются статические методы функциональн стоимостного анализа (ABC) и динамические методы имитационного моделирования.
В основе различных методологий моделирования предметной области ИС лежат принципы последовательной детализации абстрактных категорий. Обычно модели строятся на трех уровнях: на внешнем уровне (определении требований), на концептуальном уровне (спецификации требований) и внутреннем уровне (реализации требований). Так, на внешнем уровне модель отвечает на вопрос, что должна делать система, то есть определяется состав основных компонентов системы: объектов, функций, событий, организационных единиц, технических средств. На концептуальном уровне модель отвечает на вопрос, как должна функционировать система? Иначе говоря, определяется характер взаимодействия компонентов системы одного и разных типов. На внутреннем уровне модель отвечает на вопрос: с помощью каких программно-технических средств реализуются требования к системе? С позиции жизненного цикла ИС описанные уровни моделей соответственно строятся на этапах анализа требований, логического (технического) и физического (рабочего) проектирования. Рассмотрим особенности построения моделей предметной области на трех уровнях детализации.
Объектная структура
Объект — это сущность, которая используется при выполнении некоторой функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.). Объекты могут иметь динамическую или ста-
тическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства, например заказы на продукцию, счета на оплату, платежи; статические объекты используются во многих циклах воспроизводства, например, оборудование, персонал, запасы материалов.
На внешнем уровне детализации модели выделяются основные виды материальных объектов (например, сырье и материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, услуги) и основные виды информационных объектов или документов (например, заказы, накладные, счета и т.д.).
На концептуальном уровне построения модели предметной области уточняется состав классов объектов, определяются их атрибуты и взаимосвязи. Таким образом строится обобщенное представление структуры предметной области.
Далее концептуальная модель на внутреннем уровне отображается в виде файлов базы данных, входных и выходных документов ЭИС. Причем динамические объекты представляются единицами переменной информации или документами, а статические объекты — единицами условно-постоянной информации в виде списков, номенклатур, ценников, справочников, классификаторов. Модель базы данных как постоянно поддерживаемого информационного ресурса отображает хранение условнопостоянной и накапливаемой переменной информации, используемой в повторяющихся информационных процессах.
Функциональная структура
Функция (операция) представляет собой некоторый преобразователь входных объектов в выходные. Последовательность взаимосвязанных по входам и выходам функций составляет бизнес-процесс. Функция бизнес-процесса может порождать объекты любой природы (материальные, денежные, информационные). Причем бизнес-процессы и информационные процессы, как правило, неразрывны, то есть функции материального процесса не могут осуществляться без информационной поддержки. Например, отгрузка готовой продукции осуществляется на основе документа «Заказ который, в свою
очередь, порождает документ «Накладная сопровождающий партию отгруженного товара.
Функция может быть представлена одним действием или некоторой совокупностью действий. В последнем случае каждой функции может соответствовать некоторый процесс, в котором могут существовать свои подпроцессы, и т.д., пока каждая из подфункций не будет представлять некоторую недекомпозируемую последовательность действий.
На внешнем уровне моделирования определяется список основных бизнес-функций или видов бизнес-процессов. Обычно таких функций насчитывается 15–20.
На концептуальном уровне выделенные функции декомпозируются и строятся иерархии взаимосвязанных функций.
На внутреннем уровне отображается структура информационного процесса в компьютере: определяются иерархические структуры программных модулей, реализующих автоматизируемые функции.
Структура управления
В совокупности функций бизнес-процесса возможны альтернативные или циклические последовательности в зависимости от различных условий протекания процесса. Эти условия связаны с происходящими событиями во внешней среде или в самих процессах и с образованием определенных состояний объектов (например, заказ принят, отвергнут, отправлен на корректировку). События вызывают выполнение функций, которые, в свою очередь, изменяют состояния объектов и формируют новые события, и т.д., пока не будет завершен некоторый бизнес-процесс. Тогда последовательность событий составляет конкретную реализацию бизнес-процесса.
Каждое событие описывается с двух точек зрения: информационной и процедурной. Информационно событие отражается в виде некоторого сообщения, фиксирующего факт выполнения некоторой функции изменения состояния или появления нового. Процедурно событие вызывает выполнение
новой функции, и поэтому для каждого состояния объекта должны быть заданы описания этих вызовов. Таким образом, события выступают в связующей роли для выполнения функций бизнеспроцессов.
На внешнем уровне определяются список внешних событий, вызываемых взаимодействием предприятия с внешней средой (платежи налогов, процентов по кредитам, поставки по контрактам и т.д.), и список целевых установок, которым должны соответствовать бизнес-процессы (регламент выполнения процессов, поддержка уровня материальных запасов, уровень качества продукции и т.д.).
На концептуальном уровне устанавливаются бизнес-правила, определяющие условия вызова функций при возникновении событий и достижении состояний объектов.
На внутреннем уровне выполняется формализация бизнес-правил в виде триггеров или вызовов программных модулей.
Организационная структура
Организационная структура представляет собой совокупность организационных единиц, как правило, связанных иерархическими и процессными отношениями. Организационная единица — это подразделение, представляющее собой объединение людей (персонала) для выполнения совокупности общих функций или бизнес-процессов. В функционально-ориентированной организационной структуре организационная единица выполняет набор функций, относящихся к одной функции управления и входящих в различные процессы. В процессно-ориентированной структуре организационная единица выполняет набор функций, входящих в один тип процесса и относящихся к разным функциям управления.
На внешнем уровне строится структурная модель предприятия в виде иерархии подчинения организационных единиц или списков взаимодействующих подразделений.
На концептуальном уровне для каждого подразделения задается организационно-штатная структура должностей (ролей персонала).
На внутреннем уровне определяются требования к правам доступа персонала к автоматизируемым функциям информационной системы.
Техническая структура
Топология определяет территориальное размещение технических средств по структурным подразделениям предприятия, а коммуникация — технический способ реализации взаимодействия структурных подразделений.
На внешнем уровне модели определяются типы технических средств обработки данных и их размещение по структурным подразделениям.
На концептуальном уровне определяется способы коммуникаций между техническими комплексами структурных подразделений: физическое перемещение документов, машинных носителей, обмен информацией по каналам связи и т.д.
На внутреннем уровне строится модель «клиент-серверной»архитектуры вычислительной сети. Описанные модели предметной области нацелены на проектирование отдельных компонентов ИС: данных, функциональных программных модулей, управляющих программных модулей, программных модулей интерфейсов пользователей, структуры технического комплекса. Для более качественного проектирования указанных компонентов требуется построение моделей, увязывающих различные компоненты ИС между собой. В простейшем случае в качестве таких моделей взаимодействия могут использоваться матрицы перекрестных ссылок: «объекты-функции «функции-события «организационные единицы — функции «организационные единицы — объекты «организационные единицы — технические средства»и т д. Такие матрицы не наглядны и не отражают особенности реализации
взаимодействий.
Для правильного отображения взаимодействий компонентов ИС важно осуществлять совместное моделирование таких компонентов, особенно с содержательной точки зрения объектов и функций. Методология структурного системного анализа существенно помогает в решении таких задач.
Структурным анализом принято называть метод исследования системы, которое начинается с ее общего обзора, а затем детализируется, приобретая иерархическую структуру с все большим числом уровней. Для таких методов характерно: разбиение на уровни абстракции с ограниченным числом элементов (от 3 до 7); ограниченный контекст, включающий только существенные детали каждого уровня; использование строгих формальных правил записи; последовательное приближение к результату. Структурный анализ основан на двух базовых принципах – «разделяй и властвуй»и принципе иерархической упорядоченности. Решение трудных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач (так называемых «черных ящиков») и организация этих задач в древовидные иерархические структуры значительно повышают понимание сложных систем. Определим ключевые понятия структурного анализа.
Операция – элементарное (неделимое) действие, выполняемое на одном рабочем месте. Функция – совокупность операций, сгруппированных по определенному признаку. Бизнес-процесс — связанная совокупность функций, в ходе выполнения которой потребляются
определенные ресурсы и создается продукт (предмет, услуга, научное открытие, идея), представляющая ценность для потребителя.
Подпроцесс – это бизнес-процесс, являющийся структурным элементом некоторого бизнес-процесса и представляющий ценность для потребителя.
Бизнес-модель – структурированное графическое описание сети процессов и операций, связанных с данными, документами, организационными единицами и прочими объектами, отражающими существующую или предполагаемую деятельность предприятия.
Существуют различные методологии структурного моделирования предметной области, среди которых следует выделить функционально-ориентированные и объектно-ориентированные мето-
дологии.
6.2Функционально-ориентированные и объектно-ориентированные методологии
Процесс бизнес-моделирования может быть реализован в рамках различных методик, отличающихся прежде всего своим подходом к тому, что представляет собой моделируемая организация. В соответствии с различными представлениями об организации методики принято делить на объектные и функциональные (структурные).
Объектные методики рассматривают моделируемую организацию как набор взаимодействующих объектов – производственных единиц. Объект определяется как осязаемая реальность – предмет или явление, имеющие четко определяемое поведение. Целью применения данной методики является выделение объектов, составляющих организацию, и распределение между ними ответственностей за выполняемые действия.
Функциональные методики, наиболее известной из которых является методика IDEF, рассматривают организацию как набор функций, преобразующий поступающий поток информации в выходной поток. Процесс преобразования информации потребляет определенные ресурсы. Основное отличие от объектной методики заключается в четком отделении функций (методов обработки данных) от самих данных.
С точки зрения бизнес-моделирования каждый из представленных подходов обладает своими преимуществами. Объектный подход позволяет построить более устойчивую к изменениям систему, лучше соответствует существующим структурам организации. Функциональное моделирование хорошо показывает себя в тех случаях, когда организационная структура находится в процессе изменения или вообще слабо оформлена. Подход от выполняемых функций интуитивно лучше понимается
исполнителями при получении от них информации об их текущей работе.
Функциональная методика IDEF0
Методологию IDEF0 можно считать следующим этапом развития хорошо известного графического языка описания функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Teqnique). Исторически IDEF0 как стандарт был разработан в 1981 году в рамках обширной программы автоматизации промышленных предприятий, которая носила обозначение ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). Семейство стандартов IDEF унаследовало свое обозначение от названия этой программы (IDEF=Icam DEFinition), и последняя его редакция была выпущена в декабре 1993 года Национальным Институтом по Стандартам и Технологиям США (NIST).
Целью методики является построение функциональной схемы исследуемой системы, описывающей все необходимые процессы с точностью, достаточной для однозначного моделирования деятельности системы.
В основе методологии лежат четыре основных понятия: функциональный блок, интерфейсная
дуга, декомпозиция, глоссарий.
Функциональный блок (Activity Box) представляет собой некоторую конкретную функцию в рамках рассматриваемой системы. По требованиям стандарта название каждого функционального блока должно быть сформулировано в глагольном наклонении (например, «производить услуги»). На диаграмме функциональный блок изображается прямоугольником (рис. 6.1). Каждая из четырех сторон функционального блока имеет свое определенное значение (роль), при этом:
•верхняя сторона имеет значение «Управление»(Control);
•левая сторона имеет значение «Вход»(Input);
•правая сторона имеет значение «Выход»(Output);
Рис. 6.1: Функциональный блок
• нижняя сторона имеет значение «Механизм»(Mechanism).
Интерфейсная дуга (Arrow) отображает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает иное влияние на функцию, представленную данным функциональным блоком. Интерфейсные дуги часто называют потоками или стрелками.
С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, в той или иной степени определяющие процессы, происходящие в системе. Такими объектами могут быть элементы реального мира (детали, вагоны, сотрудники и т.д.) или потоки данных и информации (документы, данные, инструкции и т.д.).
В зависимости от того, к какой из сторон функционального блока подходит данная интерфейсная дуга, она носит название «входящей «исходящей»или «управляющей».
Необходимо отметить, что любой функциональный блок по требованиям стандарта должен иметь, по крайней мере, одну управляющую интерфейсную дугу и одну исходящую. Это и понятно – каждый процесс должен происходить по каким-то правилам (отображаемым управляющей дугой) и
должен выдавать некоторый результат (выходящая дуга), иначе его рассмотрение не имеет никакого смысла.
Обязательное наличие управляющих интерфейсных дуг является одним из главных отличий стандарта IDEF0 от других методологий классов DFD (Data Flow Diagram) и WFD (Work Flow Diagram).
Декомпозиция (Decomposition) является основным понятием стандарта IDEF0. Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели.
Декомпозиция позволяет постепенно и структурированно представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.
Последним из понятий IDEF0 является глоссарий (Glossary). Для каждого из элементов IDEF0
— диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг — существующий стандарт подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т.д., которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Этот набор называется глоссарием и является описанием сущности данного элемента. Глоссарий гармонично дополняет наглядный графический язык, снабжая диаграммы необходимой дополнительной информацией.
Модель IDEF0 всегда начинается с представления системы как единого целого – одного функционального блока с интерфейсными дугами, простирающимися за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма с одним функциональным блоком называется контекстной диаграммой.
В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должна быть указана цель (Purpose) построения диаграммы в виде краткого описания и зафиксирована точка зрения (Viewpoint).
Определение и формализация цели разработки IDEF0-модели является крайне важным моментом. Фактически цель определяет соответствующие области в исследуемой системе, на которых необходимо фокусироваться в первую очередь.
Точка зрения определяет основное направление развития модели и уровень необходимой детализации. Четкое фиксирование точки зрения позволяет разгрузить модель, отказавшись от детализации и исследования отдельных элементов, не являющихся необходимыми, исходя из выбранной точки зрения на систему. Правильный выбор точки зрения существенно сокращает временные затраты на построение конечной модели.
Выделение подпроцессов. В процессе декомпозиции функциональный блок, который в контекстной диаграмме отображает систему как единое целое, подвергается детализации на другой диаграмме. Получившаяся диаграмма второго уровня содержит функциональные блоки, отображающие главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы, и называется дочерней (Child Diagram) по отношению к нему (каждый из функциональных блоков, принадлежащих дочерней диаграмме, соответственно называется дочерним блоком – Child Box). В свою очередь, функциональный блок
— предок называется родительским блоком по отношению к дочерней диаграмме (Parent Box), а диаграмма, к которой он принадлежит – родительской диаграммой (Parent Diagram). Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. В каждом случае декомпозиции функционального блока все интерфейсные дуги, входящие в данный блок или исходящие из него, фиксируются на дочерней диаграмме. Этим достигается структурная целостность IDEF0–модели.
Иногда отдельные интерфейсные дуги высшего уровня не имеет смысла продолжать рассматривать на диаграммах нижнего уровня, или наоборот — отдельные дуги нижнего отражать на диаграммах более высоких уровней – это будет только перегружать диаграммы и делать их сложными для восприятия. Для решения подобных задач в стандарте IDEF0 предусмотрено понятие туннелирования. Обозначение «туннеля»(Arrow Tunnel) в виде двух круглых скобок вокруг начала интерфейсной дуги обозначает, что эта дуга не была унаследована от функционального родительского блока и появилась (из «туннеля») только на этой диаграмме. В свою очередь, такое же обозначение вокруг конца (стрелки) интерфейсной дуги в непосредственной близи от блока–приемника означает тот факт, что
в дочерней по отношению к этому блоку диаграмме эта дуга отображаться и рассматриваться не будет. Чаще всего бывает, что отдельные объекты и соответствующие им интерфейсные дуги не рассматриваются на некоторых промежуточных уровнях иерархии, – в таком случае они сначала «погружаются в туннель а затем при необходимости «возвращаются из туннеля».
Обычно IDEF0-модели несут в себе сложную и концентрированную информацию, и для того, чтобы ограничить их перегруженность и сделать удобочитаемыми, в стандарте приняты соответствующие ограничения сложности.
Рекомендуется представлять на диаграмме от трех до шести функциональных блоков, при этом количество подходящих к одному функциональному блоку (выходящих из одного функционального блока) интерфейсных дуг предполагается не более четырех.
Стандарт IDEF0 содержит набор процедур, позволяющих разрабатывать и согласовывать модель большой группой людей, принадлежащих к разным областям деятельности моделируемой системы. Обычно процесс разработки является итеративным и состоит из следующих условных этапов:
•Создание модели группой специалистов, относящихся к различным сферам деятельности предприятия. Эта группа в терминах IDEF0 называется авторами (Authors). Построение первоначальной модели является динамическим процессом, в течение которого авторы опрашивают компетентных лиц о структуре различных процессов, создавая модели деятельности подразделений. При этом их интересуют ответы на следующие вопросы: Что поступает в подразделение «на входе»?
–Какие функции и в какой последовательности выполняются в рамках подразделения?
–Кто является ответственным за выполнение каждой из функций?
–Чем руководствуется исполнитель при выполнении каждой из функций?
–Что является результатом работы подразделения (на выходе)?
На основе имеющихся положений, документов и результатов опросов создается черновик (Model Draft) модели.
•Распространение черновика для рассмотрения, согласований и комментариев. На этой стадии происходит обсуждение черновика модели с широким кругом компетентных лиц (в терминах IDEF0 — читателей) на предприятии. При этом каждая из диаграмм черновой модели письменно критикуется и комментируется, а затем передается автору. Автор, в свою очередь, также письменно соглашается с критикой или отвергает ее с изложением логики принятия решения и вновь возвращает откорректированный черновик для дальнейшего рассмотрения. Этот цикл продолжается до тех пор, пока авторы и читатели не придут к единому мнению.
•Официальное утверждение модели. Утверждение согласованной модели происходит руководителем рабочей группы в том случае, если у авторов модели и читателей отсутствуют разногласия по поводу ее адекватности. Окончательная модель представляет собой согласованное представление о предприятии (системе) с заданной точки зрения и для заданной цели.
Наглядность графического языка IDEF0 делает модель вполне читаемой и для лиц, которые не принимали участия в проекте ее создания, а также эффективной для проведения показов и презентаций. В дальнейшем на базе построенной модели могут быть организованы новые проекты, нацеленные на производство изменений в модели.
Функциональная методика потоков данных
Целью методики является построение модели рассматриваемой системы в виде диаграммы потоков данных (Data Flow Diagram — DFD), обеспечивающей правильное описание выходов (отклика системы в виде данных) при заданном воздействии на вход системы (подаче сигналов через внешние
интерфейсы). Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе.
При создании диаграммы потоков данных используются четыре основных понятия: потоки дан-
ных, процессы (работы) преобразования входных потоков данных в выходные, внешние сущности, накопители данных (хранилища).
Потоки данных являются абстракциями, использующимися для моделирования передачи информации (или физических компонент) из одной части системы в другую. Потоки на диаграммах изображаются именованными стрелками, ориентация которых указывает направление движения информации.
Назначение процесса (работы) состоит в продуцировании выходных потоков из входных в соответствии с действием, задаваемым именем процесса. Имя процесса должно содержать глагол в неопределенной форме с последующим дополнением (например, «получить документы по отгрузке продукции»). Каждый процесс имеет уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы, который может использоваться совместно с номером диаграммы для получения уникального индекса процесса во всей модели.
Хранилище (накопитель) данных позволяет на указанных участках определять данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Фактически хранилище представляет «срезы»потоков данных во времени. Информация, которую оно содержит, может использоваться в любое время после ее получения, при этом данные могут выбираться в любом порядке. Имя хранилища должно определять его содержимое и быть существительным.
Внешняя сущность представляет собой материальный объект вне контекста системы, являющейся источником или приемником системных данных. Ее имя должно содержать существительное, например, «склад товаров». Предполагается, что объекты, представленные как внешние сущности, не должны участвовать ни в какой обработке.
Кроме основных элементов, в состав DFD входят словари данных и миниспецификации.
Словари данных являются каталогами всех элементов данных, присутствующих в DFD, включая групповые и индивидуальные потоки данных, хранилища и процессы, а также все их атрибуты.
Миниспецификации обработки — описывают DFD-процессы нижнего уровня. Фактически миниспецификации представляют собой алгоритмы описания задач, выполняемых процессами: множество всех миниспецификаций является полной спецификацией системы.
Процесс построения DFD начинается с создания так называемой основной диаграммы типа «звезда на которой представлен моделируемый процесс и все внешние сущности, с которыми он взаимодействует. В случае сложного основного процесса он сразу представляется в виде декомпозиции на ряд взаимодействующих процессов. Критериями сложности в данном случае являются: наличие большого числа внешних сущностей, многофункциональность системы, ее распределенный характер. Внешние сущности выделяются по отношению к основному процессу. Для их определения необходимо выделить поставщиков и потребителей основного процесса, т.е. все объекты, которые взаимодействуют с основным процессом. На этом этапе описание взаимодействия заключается в выборе глагола, дающего представление о том, как внешняя сущность использует основной процесс или используется им. Например, основной процесс – «учет обращений граждан внешняя сущность
– «граждане описание взаимодействия – «подает заявления и получает ответы». Этот этап является принципиально важным, поскольку именно он определяет границы моделируемой системы.
Для всех внешних сущностей строится таблица событий, описывающая их взаимодействие с основным потоком. Таблица событий включает в себя наименование внешней сущности, событие, его тип (типичный для системы или исключительный, реализующийся при определенных условиях) и реакцию системы.
На следующем шаге происходит декомпозиция основного процесса на набор взаимосвязанных процессов, обменивающихся потоками данных. Сами потоки не конкретизируются, определяется лишь характер взаимодействия. Декомпозиция завершается, когда процесс становится простым, т.е.:
1. процесс имеет два-три входных и выходных потока;
2.процесс может быть описан в виде преобразования входных данных в выходные;
3.процесс может быть описан в виде последовательного алгоритма.
Для простых процессов строится миниспецификация – формальное описание алгоритма преобразования входных данных в выходные.
Миниспецификация удовлетворяет следующим требованиям: для каждого процесса строится одна спецификация; спецификация однозначно определяет входные и выходные потоки для данного процесса; спецификация не определяет способ преобразования входных потоков в выходные; спецификация ссылается на имеющиеся элементы, не вводя новые; спецификация по возможности использует стандартные подходы и операции.
После декомпозиции основного процесса для каждого подпроцесса строится аналогичная таблица внутренних событий.
Следующим шагом после определения полной таблицы событий выделяются потоки данных, которыми обмениваются процессы и внешние сущности. Простейший способ их выделения заключается в анализе таблиц событий. События преобразуются в потоки данных от инициатора события к запрашиваемому процессу, а реакции – в обратный поток событий. После построения входных и выходных потоков аналогичным образом строятся внутренние потоки. Для их выделения для каждого из внутренних процессов выделяются поставщики и потребители информации. Если поставщик или потребитель информации представляет процесс сохранения или запроса информации, то вводится хранилище данных, для которого данный процесс является интерфейсом.
После построения потоков данных диаграмма должна быть проверена на полноту и непротиворечивость. Полнота диаграммы обеспечивается, если в системе нет «повисших»процессов, не используемых в процессе преобразования входных потоков в выходные. Непротиворечивость системы обеспечивается выполнением наборов формальных правил о возможных типах процессов: на диаграмме не может быть потока, связывающего две внешние сущности – это взаимодействие удаляется из
рассмотрения; ни одна сущность не может непосредственно получать или отдавать информацию в хранилище данных – хранилище данных является пассивным элементом, управляемым с помощью интерфейсного процесса; два хранилища данных не могут непосредственно обмениваться информацией – эти хранилища должны быть объединены.
Кпреимуществам методики DFD относятся:
•возможность однозначно определить внешние сущности, анализируя потоки информации внутри и вне системы;
•возможность проектирования сверху вниз, что облегчает построение модели «как должно быть»;
•наличие спецификаций процессов нижнего уровня, что позволяет преодолеть логическую незавершенность функциональной модели и построить полную функциональную спецификацию разрабатываемой системы.
Кнедостаткам модели отнесем: необходимость искусственного ввода управляющих процессов, поскольку управляющие воздействия (потоки) и управляющие процессы с точки зрения DFD ничем не отличаются от обычных; отсутствие понятия времени, т.е. отсутствие анализа временных промежутков при преобразовании данных (все ограничения по времени должны быть введены в
спецификациях процессов).
Объектно-ориентированная методика
Принципиальное отличие между функциональным и объектным подходом заключается в способе декомпозиции системы. Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение
системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. Целью методики является построение бизнес-модели организации, позволяющей перейти от модели сценариев использования
кмодели, определяющей отдельные объекты, участвующие в реализации бизнес-функций. Концептуальной основой объектно-ориентированного подхода является объектная модель, которая
строится с учетом следующих принципов:
•абстрагирование;
•инкапсуляция;
•модульность;
•иерархия;
•типизация;
•параллелизм;
•устойчивость.
Основными понятиями объектно-ориентированного подхода являются объект и класс.
Объект — предмет или явление, имеющее четко определенное поведение и обладающие состоянием, поведением и индивидуальностью. Структура и поведение схожих объектов определяют общий для них класс. Класс – это множество объектов, связанных общностью структуры и поведения. Следующую группу важных понятий объектного подхода составляют наследование и полиморфизм. Понятие полиморфизм может быть интерпретировано как способность класса принадлежать более чем одному типу. Наследование означает построение новых классов на основе существующих с возможностью добавления или переопределения данных и методов.
Важным качеством объектного подхода является согласованность моделей деятельности организации и моделей проектируемой информационной системы от стадии формирования требований до стадии реализации. По объектным моделям может быть прослежено отображение реальных сущностей моделируемой предметной области (организации) в объекты и классы информационной системы.
Большинство существующих методов объектно-ориентированного подхода включают язык моделирования и описание процесса моделирования. Процесс – это описание шагов, которые необходимо выполнить при разработке проекта. В качестве языка моделирования объектного подхода используется унифицированный язык моделирования UML, который содержит стандартный набор диаграмм для моделирования.
Диаграмма (Diagram) — это графическое представление множества элементов. Чаще всего она изображается в виде связного графа с вершинами (сущностями) и ребрами (отношениями) и представляет собой некоторую проекцию системы.
Объектно-ориентированный подход обладает следующими преимуществам:
•Объектная декомпозиция дает возможность создавать модели меньшего размера путем использования общих механизмов, обеспечивающих необходимую экономию выразительных средств. Использование объектного подхода существенно повышает уровень унификации разработки и пригодность для повторного использования, что ведет к созданию среды разработки и переходу к сборочному созданию моделей.
•Объектная декомпозиция позволяет избежать создания сложных моделей, так как она предполагает эволюционный путь развития модели на базе относительно небольших подсистем.
•Объектная модель естественна, поскольку ориентированна на человеческое восприятие мира.
Кнедостаткам объектно-ориентированного подхода относятся высокие начальные затраты. Этот подход не дает немедленной отдачи. Эффект от его применения сказывается после разработки
двух–трех проектов и накопления повторно используемых компонентов. Диаграммы, отражающие специфику объектного подхода, менее наглядны.
Сравнение существующих методик
В функциональных моделях (DFD-диаграммах потоков данных, SADT-диаграммах) главными структурными компонентами являются функции (операции, действия, работы), которые на диаграммах связываются между собой потоками объектов.
Несомненным достоинством функциональных моделей является реализация структурного подхода к проектированию ИС по принципу «сверху-вниз когда каждый функциональный блок может быть декомпозирован на множество подфункций и т.д., выполняя, таким образом, модульное проектирование ИС. Для функциональных моделей характерны процедурная строгость декомпозиции ИС и наглядность представления.
При функциональном подходе объектные модели данных в виде ER-диаграмм «объект — свойство
— связь»разрабатываются отдельно. Для проверки корректности моделирования предметной области между функциональными и объектными моделями устанавливаются взаимно однозначные связи.
Главный недостаток функциональных моделей заключается в том, что процессы и данные существуют отдельно друг от друга — помимо функциональной декомпозиции существует структура данных, находящаяся на втором плане. Кроме того, не ясны условия выполнения процессов обработки информации, которые динамически могут изменяться.
Перечисленные недостатки функциональных моделей снимаются в объектно-ориентированных моделях, в которых главным структурообразующим компонентом выступает класс объектов с набором функций, которые могут обращаться к атрибутам этого класса.
Для классов объектов характерна иерархия обобщения, позволяющая осуществлять наследование не только атрибутов (свойств) объектов от вышестоящего класса объектов к нижестоящему классу,
но и функций (методов).
В случае наследования функций можно абстрагироваться от конкретной реализации процедур (абстрактные типы данных), которые отличаются для определенных подклассов ситуаций. Это дает возможность обращаться к подобным программным модулям по общим именам (полиморфизм) и осуществлять повторное использование программного кода при модификации программного обеспечения. Таким образом, адаптивность объектно-ориентированных систем к изменению предметной области по сравнению с функциональным подходом значительно выше.
При объектно-ориентированном подходе изменяется и принцип проектирования ИС. Сначала выделяются классы объектов, а далее в зависимости от возможных состояний объектов (жизненного цикла объектов) определяются методы обработки (функциональные процедуры), что обеспечивает наилучшую реализацию динамического поведения информационной системы.
Для объектно-ориентированного подхода разработаны графические методы моделирования предметной области, обобщенные в языке унифицированного моделирования UML. Однако по наглядности представления модели пользователю-заказчику объектно-ориентированные модели явно уступают функциональным моделям.
При выборе методики моделирования предметной области обычно в качестве критерия выступает степень ее динамичности. Для более регламентированных задач больше подходят функциональные модели, для более адаптивных бизнес-процессов (управления рабочими потоками, реализации динамических запросов к информационным хранилищам) — объектно-ориентированные модели. Однако в рамках одной и той же ИС для различных классов задач могут требоваться различные виды моделей, описывающих одну и ту же проблемную область. В таком случае должны использоваться комбинированные модели предметной области.
Функциональная структура
Функция ( операция ) представляет собой некоторый преобразователь
входных объектов в выходные. Последовательность взаимосвязанных по
входам и выходам функций составляет бизнес-процесс. Функция бизнес-процесса может порождать объекты любой природы (материальные,
денежные, информационные). Причем бизнес-процессы и информационные
процессы, как правило, неразрывны, то есть функции материального
процесса не могут осуществляться без информационной поддержки.
Например, отгрузка готовой продукции осуществляется на основе
документа «Заказ», который, в свою очередь, порождает документ
«Накладная», сопровождающий партию отгруженного товара.
Функция может быть представлена одним действием или некоторой
совокупностью действий. В последнем случае каждой функции может
соответствовать некоторый процесс, в котором могут существовать свои подпроцессы, и т.д., пока каждая из подфункций не будет представлять
некоторую недекомпозируемую последовательность действий.
На внешнем уровне моделирования определяется список основных
бизнес-функций или видов бизнес-процессов. Обычно таких функций
насчитывается 15–20.
На концептуальном уровне выделенные функции декомпозируются и
строятся иерархии взаимосвязанных функций.
На внутреннем уровне отображается структура информационного процесса
в компьютере: определяются иерархические структуры программных
модулей, реализующих автоматизируемые функции.
Структура управления
В совокупности функций бизнес-процесса возможны альтернативные или
циклические последовательности в зависимости от различных условий
протекания процесса. Эти условия связаны с происходящими событиями во
внешней среде или в самих процессах и с образованием определенных
состояний объектов (например, заказ принят, отвергнут, отправлен на
корректировку). События вызывают выполнение функций, которые, в свою
очередь, изменяют состояния объектов и формируют новые события, и
т.д., пока не будет завершен некоторый бизнес-процесс. Тогда
последовательность событий составляет конкретную реализацию бизнес-процесса.
Каждое событие описывается с двух точек зрения: информационной и процедурной. Информационно событие отражается в виде некоторого
сообщения, фиксирующего факт выполнения некоторой функции изменения
состояния или появления нового. Процедурно событие вызывает
выполнение новой функции, и поэтому для каждого состояния объекта
должны быть заданы описания этих вызовов. Таким образом, события
выступают в связующей роли для выполнения функций бизнес-процессов.
На внешнем уровне определяются список внешних событий, вызываемых
взаимодействием предприятия с внешней средой (платежи налогов,
процентов по кредитам, поставки по контрактам и т.д.), и список
целевых установок, которым должны соответствовать бизнес-процессы
(регламент выполнения процессов, поддержка уровня материальных
запасов, уровень качества продукции и т.д.).
На концептуальном уровне устанавливаются бизнес-правила, определяющие
условия вызова функций при возникновении событий и достижении
состояний объектов.
На внутреннем уровне выполняется формализация бизнес-правил в виде
триггеров или вызовов программных модулей.
Организационная структура
Организационная структура представляет собой совокупность
организационных единиц, как правило, связанных иерархическими и
процессными отношениями. Организационная единица — это подразделение,
представляющее собой объединение людей (персонала) для выполнения
совокупности общих функций или бизнес-процессов. В
функционально-ориентированной организационной структуре
организационная единица выполняет набор функций, относящихся к одной функции управления и входящих в различные процессы. В
процессно-ориентированной структуре организационная единица выполняет
набор функций, входящих в один тип процесса и относящихся к разным функциям управления.
На внешнем уровне строится структурная модель предприятия в виде
иерархии подчинения организационных единиц или списков
взаимодействующих подразделений.
На концептуальном уровне для каждого подразделения задается
организационно-штатная структура должностей (ролей персонала).
На внутреннем уровне определяются требования к правам доступа
персонала к автоматизируемым функциям информационной системы.
Техническая структура
Топология определяет территориальное размещение технических средств
по структурным подразделениям предприятия, а коммуникация —
технический способ реализации взаимодействия структурных
подразделений.
На внешнем уровне модели определяются типы технических средств
обработки данных и их размещение по структурным подразделениям.
На концептуальном уровне определяются способы коммуникаций между
техническими комплексами структурных подразделений: физическое
перемещение документов, машинных носителей, обмен информацией по
каналам связи и т.д.
На внутреннем уровне строится модель «клиент-серверной» архитектуры
вычислительной сети.
Описанные модели предметной области нацелены на проектирование
отдельных компонентов ИС: данных, функциональных программных модулей,
управляющих программных модулей, программных модулей интерфейсов
пользователей, структуры технического комплекса. Для более
качественного проектирования указанных компонентов требуется
построение моделей, увязывающих различные компоненты ИС между собой.
В простейшем случае в качестве таких моделей взаимодействия могут
использоваться матрицы перекрестных ссылок: «объекты-функции»,
«функции-события», «организационные единицы — функции «,
«организационные единицы — объекты», «организационные единицы —
технические средства» и т д. Такие матрицы не наглядны и не отражают
особенности реализации взаимодействий.
Для правильного отображения взаимодействий компонентов ИС важно
осуществлять совместное моделирование таких компонентов, особенно с
содержательной точки зрения объектов и функций. Методология
структурного системного анализа существенно помогает в решении таких
задач.
Структурным анализом принято называть метод исследования системы,
который начинается с ее общего обзора, а затем детализируется,
приобретая иерархическую структуру с все большим числом уровней. Для
таких методов характерно: разбиение на уровни абстракции с
ограниченным числом элементов (от 3 до 7); ограниченный контекст,
включающий только существенные детали каждого уровня; использование
строгих формальных правил записи; последовательное приближение к
результату. Структурный анализ основан на двух базовых принципах –
«разделяй и властвуй» и принципе иерархической упорядоченности.
Решение трудных проблем путем их разбиения на множество меньших
независимых задач (так называемых «черных ящиков») и организация этих
задач в древовидные иерархические структуры значительно повышают
понимание сложных систем. Определим ключевые понятия структурного
анализа.
Операция – элементарное (неделимое) действие, выполняемое на одном
рабочем месте.
Функция – совокупность операций, сгруппированных по определенному
признаку.
Бизнес-процесс — связанная совокупность функций, в ходе выполнения
которой потребляются определенные ресурсы и создается продукт
(предмет, услуга, научное открытие, идея), представляющая ценность
для потребителя.
Подпроцесс – это бизнес-процесс, являющийся структурным элементом
некоторого бизнес-процесса и представляющий ценность для потребителя.
Бизнес-модель – структурированное графическое описание сети процессов
и операций, связанных с данными, документами, организационными
единицами и прочими объектами, отражающими существующую или
предполагаемую деятельность предприятия.
Существуют различные методологии структурного моделирования
предметной области, среди которых следует выделить функционально-ориентированные и объектно-ориентированные методологии.
1. Анализ предметной области
Понятие бизнес-процессов
2.
Деятельность, направленная на выявление
реальных потребностей заказчика, а также
на выяснения смысла высказанных
требований, называется анализом
предметной области (бизнесмоделированием, если речь идет о
потребностях коммерческой организации).
3.
Анализ предметной области – это первый
шаг этапа системного анализа, с которого
начинается разработка программной
системы.
Разработчики должны научиться
• понимать язык, на котором говорят
заказчики;
• выявить цели их деятельности;
• определить набор решаемых ими задач;
• определить набор сущностей, с которыми
приходится иметь дело при решении этих
задач.
4. Модели предметной области
Анализом предметной области занимаются
системные аналитики или бизнесаналитики.
Они передают полученные ими знания
другим членам проектной команды,
сформулировав их на более понятном
разработчикам языке.
Для передачи этих знаний обычно служит
некоторый набор моделей, в виде
графических схем и текстовых
документов.
5.
Цель моделирования: получение ответов на
совокупность вопросов.
Цель моделирования формулируется на
самом раннем этапе разработки модели.
6.
Объектом моделирования является сама
система. При этом необходимо точно
определить границы системы, чтобы
избежать включения в модель посторонних
объектов.
Результатом моделирования является набор
взаимоувязанных описаний, начиная с
описания самого верхнего уровня системы
и кончая подробным описанием деталей
или операций.
7. Процесс
Процесс
Процесс — это поток работы, переходящий от
одного человека к другому, а для больших
процессов, вероятно, от одного отдела к
другому.
Процесс [от лат. processus –
течение] последовательная смена состояний
в развитии чего-либо;
ход, развитие какого либо явления.
8. Бизнес-процесс
Бизнес-процесс — структурированный набор
действий, охватывающий различные
сущности предприятия и подчиненный
определенной цели.
Бизнес-процесс — специфически
упорядоченная во времени и в
пространстве совокупность работ, с
указанием начала и конца и точным
определением входов и выходов»
(Т. Давенпорт);
9. Типы бизнес-процессов
• Основные бизнес-процессы –
генерируют доходы компании;
• Обеспечивающие бизнес-процессы –
поддерживают инфраструктуру компании,
• Бизнес-процессы управления –
управляют компанией,
• Бизнес-процессы развития –
развивают компанию.
10. Сущность и значение моделирования бизнес-процессов
Моделирование бизнес-процесса –
процесс отражения субъективного
видения потока работ в виде
формальной модели, состоящей из
взаимосвязанных операций.
11. Цель моделирования
Систематизация знаний о компании и ее
бизнес-процессах в наглядной
графической форме более удобной
для аналитической обработки
полученной информации.
12. Моделирование бизнес-процессов включает два этапа:
1) Структурное
Выполняется в нотации IDEF0 с
использованием инструментария
BPwin
или на языке UML с использованием
инструментария Rational Rose.
13.
2) Детальное — выполняется на языке
UML.
Выполняется в той же модели и
должно отражать требуемую
детализацию и
обеспечить однозначное представление
о деятельности организации.
14. Под методологией (нотацией)
Понимается совокупность способов, при
помощи которых объекты реального мира
и связи между ними представляются в виде
модели.
15. Любая методология включает:
– теоретическая база;
–описание шагов, необходимых для
получения заданного результата;
–рекомендации по использованию
16.
История развития методологий моделирования
бизнес-процессов
17. Методологии семейства IDEF
IDEF0 — методология функционального
моделирования.
С помощью языка IDEF0, система
предстает в виде набора
взаимосвязанных функций.
Первый этап изучения любой системы;
18.
IDEF1 – методология моделирования
информационных потоков внутри
системы, позволяющая отображать и
анализировать их структуру и
взаимосвязи;
IDEF1X (IDEF1 Extended) – методология
построения реляционных структур.
Используется для моделирования
реляционных баз данных;
IDEF2 – методология динамического
моделирования развития систем.
19.
IDEF3 – методология документирования
процессов, происходящих в системе.
С помощью IDEF3 описываются сценарий и
последовательность операций для каждого
процесса.
IDEF4 – методология построения объектноориентированных систем.
Средства IDEF4 позволяют наглядно
отображать структуру объектов и
заложенные принципы их взаимодействия.
IDEF5 – методология исследования сложных
систем .
20.
Система ARIS — комплекс средств анализа и
моделирования деятельности
предприятия.
Ее методическую основу составляет
совокупность различных методов
моделирования.
Одна и та же модель может
разрабатываться с использованием
нескольких методов.
21. Способы описания бизнес-процессов
Способы описания бизнеспроцессов
1. Вертикальное описание
Показывают только работы и их
иерархический порядок в дереве бизнеспроцесса.
Имеются только вертикальные связи
между родительскими и дочерними
работами
22.
23.
2. Горизонтальное описание
Показывается, как эти работы между собой
взаимосвязаны,
в какой последовательности они
выполняются,
какие информационные и материальные
потоки между ними движутся.
24.
25. Существуют три основных способа горизонтального описания бизнес-процессов:
Существуют три основных способа
горизонтального описания бизнеспроцессов:
• текстовый,
• табличный,
• графический.
26. 1. Текстовый способ
• Текстовое последовательное описание
бизнес-процесса
27. Пример. Бизнес процесс: «Оформление заказа»
• Продавец принимает заказ от
покупателя,
• оформляет договор,
• принимает предоплату.
• Предоплата передается в бухгалтерию.
• Информация о заказе поступает
директору, и запускается следующий
бизнес-процесс «Выполнение заказа».
28. 2. Табличный
№
1
Операция
Принять
заказ
Ответствен
От кого
Что
Что (Вход)
-ный
(Поставщик) (Выход)
Продавец
Заказ
Покупатель
—
—
Договор
Директор, бп. «Выполнение заказа».
2
Оформить
договор
3
Получить
предоплату
Продавец
—
—
Кому
(Клиент)
Продавец Предоплата Покупатель Предоплата Бухгалтерия
29. 3. Графический
30. Выделение основных и вспомогательных бизнес-процессов мебельного цеха
• Проанализировав деятельность
мебельного цеха и проведя
предпроектное исследование, мы
смогли выделить
четыре основных бизнес-процессов
мебельного цеха:
31. Пример. Основные бизнес-процессы мебельного цеха
Пример. Основные бизнес-процессы
мебельного цеха
–Оформление заказа;
–Выполнение заказа;
–Доставка заказа покупателю;
–Разработка новой модели.
32. Вспомогательные бизнес-процессы:
Вспомогательные бизнеспроцессы:
Технологическая проработка заказа;
Получение материалов со склада;
Работа склада;
Работа бухгалтерии.
33. Подходы к улучшению бизнес-процессов
Подходы к улучшению бизнеспроцессов
FAST (Методика быстрого анализа
решения)
Методика быстрого анализа решения
основывается на способе улучшения,
впервые использованном IBM в
середине 80-х.
34. Методика быстрого анализа решения
Концентрирует внимание группы на
определенном процессе в ходе однодвухдневного совещания для определения
способов, которыми группа может
улучшить этот процесс в течение
следующих 90 дней.
Перед окончанием совещания руководство
одобряет или отвергает предложенные
улучшения.
35. Улучшениями при применении FAST-подхода являются:
Улучшениями при применении FASTподхода являются:
• снижение затрат,
• длительности цикла;
• уровня ошибок на 5-15% за 3месячный период.
Выявление возможностей для
улучшений и одобрение их внедрения
осуществляется за 1 -2 дня, поэтому
данный подход и получил свое
название FAST2.
36. Подход FAST реализуется в ходе следующих 8 этапов:
Подход FAST реализуется в ходе
следующих 8 этапов:
1. Определяется процесс, кандидат
на FAST
2. Заказчик соглашается поддержать
инициативу проведения FAST в
отношении процесса
3. Назначается команда FAST,
подготавливается набор целей и
одобряется заказчиком.
37.
4. Команда FAST собирается в течение 1-2-х
дней для разработки обобщенной блоксхемы процесса и определения
мероприятий, способных улучшить
показатели процесса
5. Члены команды FAST должны признать
свою ответственность за внедрение всех
рекомендаций, переданных заказчику
6. По истечении 1-2-х дневного совещания
заказчик присоединяется к совещанию и
команда FAST представляет ему свои выводы
38.
7. Перед окончанием совещания
заказчик одобряет или отвергает
предложенные улучшения
8. Одобренные решения внедряются
назначенными членами команды FAST
в течение следующих 3-х месяцев
39. Бенчмаркинг (Benchmarking) процесса
С англ. «эталонное тестирование».
Систематический метод определения,
понимания и творческого развития
товаров, услуг, проектов,
оборудования, процессов для
улучшения текущей деятельности
организации, посредством изучения
того, как разные организации
выполняют одинаковые или похожие
операции.
40. Сравнительный анализ
Сравнение некоторых наборов
показателей схожих элементов.
Снижает затраты, длительность цикла и
уровень ошибок на 20-50%
Занимает от 4-х до 6-ти месяцев
41.
Ключевые процессы сравниваются с лучшими
эквивалентными процессами
Определяют несколько организаций, которые
функционируют лучше, чем организация,
проводящая это исследование
Оценивает процессы другой организации для
того, чтобы определить, почему они
функционируют лучше, чем процессы в
организации, проводящей это
исследование
42.
Эта концепция проектирования процессов
часто называется концепцией наиболее
выгодного нацеленного на будущее
решения Best-Value Future-State Solution
(BFSS))
BFSS — сочетание корректирующих
воздействий и изменений, которые могут
быть применены к изучаемому предмету
(процессу) для увеличения его ценности
для акционеров.
43. Перепроектирование процесса (Концентрированное улучшение)
• Концентрирует усилия команды по
улучшению процесса (Process
Improvement Team (PIT)) на
совершенствовании существующего
процесса
• применяется к процессам, которые
достаточно успешно работают и в
настоящий момент
44. Перепроектирование процесса
• снижает затраты
• длительность цикла
• количество ошибок на 30-60%.
45.
• Используется для 70-90% основных бизнеспроцессов.
• При перепроектировании процессов
строится имитационная модель текущего
состояния (as-is).
• После этого применяются следующие
средства:
• Устранение бюрократии
• Анализ добавленной ценности
• Устранение дублирования
46.
• Упрощение методов
• Сокращение длительности цикла
• Защита от ошибок (анализ текущих
проблем)
• Модернизация процесса (реструктуризация
организации)
• Простой язык
• Стандартизация
• Партнерские отношения с поставщиками
• Автоматизация, механизация, применение
информационных технологий.
47. Реинжениринг процесса
• Называют инновацией процесса,
поскольку его успех в основном
основывается на инновациях и
творческих способностях команды по
улучшению процесса.
• В некоторых организациях этот подход
называют «Анализ общей картины»
или «Разработка нового процесса»
48. Реинжениринг процесса
• Обеспечивает свежий взгляд на цели
процесса и
• полностью игнорирует существующий
процесс и структуру организации.
• Все начинается с чистого листа бумаги
49. Достоинства
• снижает затраты и длительность цикла
на 60-90%
• снижает уровень ошибок на 40-70%.
• является правильным шагом для 5-20%
основных процессов, протекающих в
рамках организации
50.
• позволяет Команде по Улучшению
Процесса максимально приблизить его к
идеалу
• Команда отходит назад и оглядывает
процесс свежим взглядом, задавая себе
вопрос, как бы она спланировала этот
процесс, если бы не было никаких
ограничений.
• процесс стимулирует команду по
улучшению процесса к разработке
принципиально нового проекта процесса,
который становится настоящим прорывом
51. Недостатки
• наиболее дорогостоящий из всех
подходов к улучшению б.-п.
• требует много времени
• наибольшая степень риска
52.
• Часто такой подход процесса включает
в себя организационную перестройку
и может быть крайне разрушительным
для организации.
• Большинство организаций могут
единовременно эффективно внедрять
не более одного изменения такого
масштаба.
53. Подход реинжениринга процесса для реализации BFSS состоит из четырех задач
Задача № 1. Анализ общей картины
Задача № 2. Теория единиц (of ones)
Задача № 3. Имитация процесса
Задача № 4. Моделирование процесса
Слайд 1Лекция 10-11. Структурный подход к моделированию бизнес-процессов
ПЛАН
10-11.1 Сущность структурного подхода
10-11.2
Структурная модель предметной области
10-11.3 Процессный подход в описании предметной области
10-11.4
Методология структурного моделирования
и проектирования SADT
10-11.5 Метод функционального моделирования IDEF0
10-11.6 Метод процессного моделирования IDEF3
10-11.7 Моделирование потоков данных
10-11.8 Построение DFD-диаграмм
10-11.9 Особенности применения функциональных и объектно-ориентированных методологий моделирования предметной области
Слайд 3Содержание разделов дисциплины, виды занятий и их объем
Слайд 4Рекомендуемые учебно-методические издания
и иные информационные источники
Основная литература
1. Александров, Д.
В. Инструментальные средства информационного менеджмента. CASE-технологии и распределенные информационные системы
: учебное пособие / Д. В. Александров.— М. : Финансы и статистика, 2011 .— 224 с. —
2. Балдин К.В., Уткин В.Б. Информационные системы в экономике. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2012. – 395 с. –.
3. Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник. – М.: Финансы и статистика, 2006. – 544 с.
4. Мартынов В.В., Никулина Н.О., Филосова Е.И. Проектирование информационных систем: учебное пособие.- Уфа:УГАТУ,2008.-379с.
5. Лабораторный практикум по дисциплине «Проектирование информационных систем». Часть 1 и Часть 2. Сост. Е.И.Филосова. — Уфа, 2008.-117с.
Дополнительная литература и иные информационные источники
1. Маклаков С. В. Моделирование бизнес-процессов с ALLFusion PM / С. В. Маклаков — М.: Диалог-МИФИ, 2008 — 224 с. –
.
2. Блюмин А.М., Печеная Л.Т., Феоктистов Н.А. Проектирование систем информационного, консультационного и инновационного обслуживания: Учебное пособие — М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2010 — 352 с. –ISBN 978-5-394-00685-2.
3. Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.Л. Проектирование информационных систем. – М.: Изд-во «Интернет-Ун-т Информ. Технологий, 2005. – 304 с.
4. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: Учебник / Под ред. проф. В.В. Трофимова.- М.: Высшее образование, 2006. – 480 с.
5. Федотова Д.Э., Семенов Ю.Д., Чижик К.Н. CASE-технологии: Практикум. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005. – 160 с.
Слайд 510-11.1. Сущность структурного подхода
Окружающий нас мир представляет собой огромную единую
систему, которая, в свою очередь состоит из множества менее крупных
систем. Мы выделяем системы в природе и обществе. Систему можно понимать как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих компонент. Часто реальные системы имеют значительные размеры и сложность. Вследствие этого работа с такими системами и проведение с ними экспериментов часто становится или очень затруднительным или даже невозможным. Чтобы сделать возможным или хотя бы облегчить решение реальных задач, связанных с реальными системами, необходимо создавать модели систем.
Модель – это наиболее полное и точное описание системы, которое позволяет получить ответы на вопросы относительно системы. Необходимость изучения реальных систем и создания моделей систем потребовала разработки соответствующей методологии.
Структурный анализ (Structured analysis) – это основанная на моделировании, ориентированная на процессы техника, используемая для анализа существующей системы, определения требований новой системы или того и другого.
Модели представляются диаграммами, которые иллюстрируют компоненты системы: процессы и связанные с ними входы, выходы и файлы. Сложные объекты анализируются и декомпозируются на более простые и более документированные.
Слайд 6Структурное проектирование – это ориентированная на процессы техника для разбиения
больших программ на иерархию модулей, в результате чего программа легче
реализуется и изменяется.
Структурное проектирование отыскивает факторы программы в нисходящей иерархии модулей, которые имеют следующие свойства:
Модули должны иметь сильную внутреннюю связность. Каждый модуль должен выполнять одну и только одну функцию. Это позволяет многократно использовать модули в будущих программах.
Модули должны быть слабо связаны между собой; иными словами, модули должны быть минимально зависимы между собой. Это минимизирует эффект влияния будущих изменений одного модуля на другой.
Группировать все модули (или процессы) вызванные одной операций для формирования операционного центра. Например, все задачи, выполняемые при получении заказа от поставщика, связаны. Часто центр управления служит как модуль управления.
Слайд 7
Сущность структурного подхода
Структурным анализом принято называть метод исследования системы, которое
начинается с ее общего обзора, а затем детализируется, приобретая иерархическую
структуру с все большим числом уровней. Для таких методов характерно: разбиение на уровни абстракции с ограниченным числом элементов (от 3 до 7); ограниченный контекст, включающий только существенные детали каждого уровня; использование строгих формальных правил записи; последовательное приближение к результату. Структурный анализ основан на двух базовых принципах – «разделяй и властвуй» и принципе иерархической упорядоченности. Решение трудных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач (так называемых «черных ящиков») и организация этих задач в древовидные иерархические структуры значительно повышают понимание сложных систем. Определим ключевые понятия структурного анализа.
Слайд 8Операция – элементарное (неделимое) действие, выполняемое на одном рабочем месте.
Функция
– совокупность операций, сгруппированных по определенному признаку.
Бизнес-процесс — связанная
совокупность функций, в ходе выполнения которой потребляются определенные ресурсы и создается продукт (предмет, услуга, научное открытие, идея), представляющая ценность для потребителя.
Подпроцесс – это бизнес-процесс, являющийся структурным элементом некоторого бизнес-процесса и представляющий ценность для потребителя.
Бизнес-модель – структурированное графическое описание сети процессов и операций, связанных с данными, документами, организационными единицами и прочими объектами, отражающими существующую или предполагаемую деятельность предприятия.
Существуют различные методологии структурного моделирования предметной области, среди которых следует выделить функционально-ориентированные и объектно-ориентированные методологии.
Сущность структурного подхода
Слайд 910-11.2. Структурная модель предметной области
На начальных этапах создания ИС необходимо
понять, как работает организация, в которой планируется внедрение ИС. Никто
в организации не знает, как она работает в той мере подробности, которая необходима для создания ИС. Руководитель хорошо представляет принципы работы организации в целом, но не в состоянии вникнуть в детали работы каждого рядового сотрудника. Рядовой сотрудник хорошо знает суть своей работы, но плохо осведомлен об обязанностях коллег и вышестоящего руководства. Поэтому для описания работы организации необходимо построить модель бизнес-процессов, адекватную предметной области. Эта модель в дальнейшем послужит основой проектирования ИС данной организации.
Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект. Без проведения моделирования предметной области велика вероятность допущения большого количества ошибок в решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и высоким затратам на последующее перепроектирование системы. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на использовании методологии моделирования предметной области.
К моделям предметных областей предъявляются следующие требования:
формализация, обеспечивающая однозначное описание структуры предметной области;
понятность для заказчиков и разработчиков, основанная на применении графических средств отображения модели;
реализуемость, подразумевающая наличие средств физической реализации модели предметной области в ИС;
обеспечение оценки эффективности реализации модели предметной области на основе определенных методов и вычисляемых показателей.
Слайд 10Для реализации перечисленных требований, как правило, строится комплекс моделей, который
отражает структурный и оценочный аспекты функционирования предметной области.
Для отображения структурного
аспекта моделей предметных областей в основном используются графические методы, которые должны гарантировать представление информации о компонентах системы. Главное требование к графическим методам документирования — простота. Графические методы должны обеспечивать возможность декомпозиции спецификаций системы с максимальной степенью детализации и согласований описаний на смежных уровнях декомпозиции.
Главный критерий адекватности структурной модели предметной области заключается в функциональной полноте разрабатываемой ИС.
Структурный аспект предполагает построение:
объектной структуры, отражающей состав взаимодействующих в процессах материальных и информационных объектов предметной области;
функциональной структуры, отражающей взаимосвязь функций (действий) по преобразованию объектов в процессах;
структуры управления, отражающей события и бизнес-правила, которые воздействуют на выполнение процессов;
организационной структуры, отражающей взаимодействие организационных единиц предприятия и персонала в процессах;
технической структуры, описывающей топологию расположения и способы коммуникации комплекса технических средств.
Слайд 11Оценочные аспекты моделирования предметной области связаны с разрабаты-ваемыми показателями эффективности
автоматизируемых процессов, к которым относятся:
время решения задач;
стоимостные затраты на
обработку данных;
надежность процессов;
экономические показатели эффективности, (объемы производства, производительность труда, оборачиваемость капитала, рентабельность и т.д.).
Для расчета показателей эффективности, как правило, используются статические методы функционально-стоимостного анализа (ABC) и динамические методы имитационного моделирования.
В основе различных методологий моделирования предметной области ИС лежат принципы последовательной детализации абстрактных категорий. Одной из важнейших специфических особенностей, отличающих ИС от техн.систем, является тесная связь с внешней средой. Поэтому при разработке ИС обычно модели строятся на трех уровнях:
на внешнем уровне (определении требований);
на концептуальном уровне (спецификации требований);
на внутреннем уровне (реализации требований).
Внешнее проектирование формулирует цель и критерий эффективности будущей системы, выявляет ограничения – создается, экспериментально проверяется и корректируется модель системы. Определяются границы системы; фиксируются факторы внешней среды, имеющие значение для системы; определяются существенные связи, виды входных сигналов, на которые должна реагировать система; связанные с ними изменения выходных параметров. Иными словами, это этап выяснения взаимодействия системы с внешней средой, определения того, что и зачем будет делать система, почему она должна действовать так, а не иначе. На внешнем уровне определяется состав основных компонентов системы: объектов, функций, событий, организационных единиц, технических средств.
Слайд 12Концептуальное проектирование определяет содержание самой системы, определяется характер взаимодействия компонентов
системы. На концептуальном уровне модель отвечает на вопрос, как должна
функционировать система, кто, где, когда будет выполнять необходимые операции и процедуры?
На внутреннем уровне модель отвечает на вопрос, какими способами и средствами будет система выполнять свои функции, с помощью каких программно-технических средств реализуются требования к системе?
С позиции жизненного цикла ИС описанные уровни моделей соответственно строятся на этапах анализа предметной области, логического (технического) и физического (рабочего) проектирования.
Внешнее и внутреннее проектирование не являются самостоятельными, независимыми друг от друга этапами, они пересекаются и требуют взаимного согласования. Общая идея заключается в том, что сначала проводится внешнее проектирование для некоторых идеальных, ничем не ограниченных внутренних возможностей системы, затем – в первом приближении внутреннее проектирование, выявляя при этом ограничения, не позволяющие системе функционировать так, как это требуется в результате предварительного внешнего проектирования. Согласование заключается в изменении либо требований внешнего проектирования, либо ограничений внутреннего, либо того и другого. После такого согласования переходят к детальной, углубленной проработке вопросов внутреннего проектирования.
Рассмотрим особенности построения моделей предметной области на трех уровнях детализации.
Слайд 13Объектная структура
Объект — это сущность, которая используется при выполнении некоторой
функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.). Объекты могут
иметь динамическую или статическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства, например заказы на продукцию, счета на оплату, платежи; статические объекты используются во многих циклах воспроизводства, например, оборудование, персонал, запасы материалов.
На внешнем уровне детализации модели выделяются основные классы материальных объектов (например, сырье и материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, услуги) и основные классы информационных объектов или документов (например, заказы, накладные, счета и т.д.).
На концептуальном уровне построения модели предметной области уточняется состав классов объектов, определяются их атрибуты и взаимосвязи. Таким образом, строится обобщенное представление структуры предметной области.
Далее концептуальная модель на внутреннем уровне отображается в виде файлов базы данных, входных и выходных документов ИС. Причем динамические объекты представляются единицами переменной информации или документами, а статические объекты — единицами условно-постоянной информации в виде списков, номенклатур, справочников, классификаторов.
Слайд 142. Функциональная структура
Функция (операция) представляет собой некоторый преобразователь входных объектов
в выходные. Последовательность взаимосвязанных по входам и выходам функций составляет
бизнес-процесс. Функция бизнес-процесса может порождать объекты любой природы (материальные, денежные, информационные). Причем бизнес-процессы и информационные процессы, как правило, неразрывны, то есть функции материального процесса не могут осуществляться без информационной поддержки. Например, отгрузка готовой продукции осуществляется на основе документа «Заказ», который, в свою очередь, порождает документ «Накладная», сопровождающий партию отгруженного товара.
На внешнем уровне моделирования определяется список основных бизнес-процессов (направлений деятельности). Обычно таких бизнес-процессов насчитывается 15–20.
На концептуальном уровне выделенные бизнес-процессы декомпозируются и строятся иерархии взаимосвязанных функций.
На внутреннем уровне отображается структура информационного процесса в компьютере: определяются иерархические структуры программных модулей, реализующих автоматизируемые функции.
Слайд 153. Структура управления
При выполнении бизнес-процесса возможны альтернативные или циклические последовательности
действий в зависимости от различных условий протекания процесса. Эти условия
связаны с происходящими событиями во внешней среде или в самих процессах и с образованием определенных состояний объектов (например, заказ принят, отвергнут, отправлен на корректировку). События вызывают выполнение функций, которые, в свою очередь, изменяют состояния объектов и формируют новые события, и т.д., пока не будет завершен некоторый бизнес-процесс. Тогда последовательность событий составляет конкретную реализацию бизнес-процесса.
Каждое событие описывается с двух точек зрения: информационной и процедурной. Информационно событие отражается в виде некоторого сообщения, фиксирующего факт выполнения некоторой функции, изменения состояния объекта или появления нового состояния. Процедурно событие вызывает выполнение новой функции, и поэтому для каждого состояния объекта должны быть заданы описания этих вызовов. Таким образом, события выступают в связующей роли для выполнения функций бизнес-процессов.
На внешнем уровне определяются список внешних событий, вызываемых взаимодействием предприятия с внешней средой (платежи налогов, процентов по кредитам, поставки по контрактам и т.д.), и список целевых установок, которым должны соответствовать бизнес-процессы (регламент выполнения процессов, поддержка уровня материальных запасов, уровень качества продукции и т.д.).
На концептуальном уровне устанавливаются бизнес-правила, определяющие условия вызова функций при возникновении событий и достижении состояний объектов.
На внутреннем уровне выполняется формализация бизнес-правил в виде триггеров или вызовов программных модулей.
Слайд 164. Организационная структура
Организационная структура представляет собой совокупность организационных единиц, как
правило, связанных иерархическими и процессными отношениями. Организационная единица — это
подразделение, представляющее собой объединение людей (персонала) для выполнения совокупности общих функций или бизнес-процессов. В функционально-ориентированной организационной структуре организационная единица выполняет набор функций, относящихся к одной функции управления и входящих в различные процессы. В процессно-ориентированной структуре организационная единица выполняет набор функций, входящих в один тип процесса и относящихся к разным функциям управления.
На внешнем уровне строится структурная модель предприятия в виде иерархии подчинения организационных единиц или списков взаимодействующих подразделений.
На концептуальном уровне для каждого подразделения задается организационно-штатная структура должностей (ролей персонала).
На внутреннем уровне определяются требования к правам доступа персонала к автоматизируемым функциям информационной системы.
Слайд 175. Техническая структура
Топология определяет территориальное размещение технических средств по структурным
подразделениям предприятия, а коммуникация — технический способ реализации взаимодействия структурных
подразделений.
На внешнем уровне модели определяются типы технических средств обработки данных и их размещение по структурным подразделениям.
На концептуальном уровне определяется способы коммуникаций между техническими комплексами структурных подразделений: физическое перемещение документов, машинных носителей, обмен информацией по каналам связи и т.д.
На внутреннем уровне строится модель «клиент-серверной» архитектуры вычислительной сети.
Описанные модели предметной области нацелены на проектирование отдельных компонентов ИС:
данных (объектная структура),
функциональных программных модулей (функциональная структура),
управляющих программных модулей (структура управления),
программных модулей интерфейсов пользователей (организационная структура),
структуры технического комплекса (техническая структура).
Для более качественного проектирования указанных компонентов требуется построение моделей, увязывающих различные компоненты ИС между собой. В простейшем случае в качестве таких моделей взаимодействия могут использоваться матрицы перекрестных ссылок: «объекты—функции», «функции—события», «организационные единицы—функции», «организационные единицы—объекты», «организационные единицы—технические средства» и т д.
Слайд 1810-11.3. Процессный подход в описании предметной области
Экономическая информационная система предназначена,
как известно, в первую очередь, для решения проблем бизнеса. Требования
к ней формируются на основе бизнес-модели данного бизнеса. Моделирование бизнес-процессов является важной составной частью проектов по созданию крупномасштабных информационных систем. Отсутствие таких моделей является одной из главных причин неудач многих проектов.
Модели бизнес-процессов являются не просто промежуточным результатом, используемым консультантом для выработки каких-либо рекомендаций и заключений. Они представляют собой самостоятельный результат, имеющий большое практическое значение.
На сегодняшний день в моделировании бизнес-процессов преобладает процессный подход. Основной принцип процессного подхода заключается в структурировании деятельности организации в соответствии с ее бизнес-процессами, а не организационно-штатной структурой. Именно бизнес-процессы, формирующие значимый для потребителя результат, представляют ценность, и именно их улучшением предстоит в дальнейшем заниматься. Модель, основанная на организационно-штатной структуре, может продемонстрировать лишь хаос, царящий в организации (о котором в принципе руководству и так известно, иначе оно бы не инициировало соответствующие работы), на ее основе можно только внести предложения об изменении этой структуры. С другой стороны, модель, основанная на бизнес-процессах, содержит в себе и организационно-штатную структуру предприятия.
Процессные потоковые модели — это модели, описывающие процесс последовательного преобразования материальных и информационных потоков компании в ходе реализации какой-либо производственной функции или функции управления. На верхнем уровне модели описывается логика взаимодействия участников процесса, на нижнем — технология работы отдельных специалистов на своих рабочих местах.
Слайд 19Процессные потоковые модели отвечают на вопросы кто—что—как—кому.
Современное состояние экономики
характеризуется переходом от традиционной позадачной модели деятельности компании, к модели
процессной. Позадачная модель деятельности построена на принципах разделения труда, узкой специализации и жестких иерархических структурах. Процессная модель основана на интеграции работ вокруг бизнес-процессов.
Главными недостатками позадачного подхода являются:
разбиение технологий выполнения работы на отдельные фрагменты, иногда между собой несвязанные, которые выполняются различными структурными подразделениями;
отсутствие целостного описания технологий выполнения работы;
сложность увязывания простейших задач в технологию, производящую реальный товар или услугу;
отсутствие ответственности за конечный результат;
высокие затраты на согласование, налаживание взаимодействия, контроль и т. д.;
отсутствие ориентации на клиента.
Когда в начале 90-х гг. стало ясно, что именно эти недостатки влияют на снижение эффективности управления экономическими объектами, появилось понятие «реинжиниринга бизнес-процессов», введенное М. Хаммером и Дж. Чампи. Оно предусматривает радикальное перепроектирование бизнес-процессов предприятий для достижения резких, скачкообразных улучшений показателей их деятельности: стоимости, качества, сервиса, темпов развития на базе новых информационных технологий.
Слайд 20Необходимость реинжиниринга связывается с высокой динамичностью современного делового мира. Непрерывные
и довольно существенные изменения в технологиях, рынках сбыта и потребностях
клиентов стали обычным явлением, и компании, стремясь сохранить свою конкурентоспособность, вынуждены непрерывно перестраивать корпоративную стратегию и тактику. Дело в том, что принцип разделения труда, послуживший основой успешного развития бизнеса в течение последних двухсот лет (эффективная организация железных дорог в Северной Америке в 1820-х годах; конвейер Генри Форда; принципы организации управления большими компаниями Альфреда Слоуна, внедренные в Дженерал Моторс, и др.), исходит из предположения об относительной стабильности существующих технологий, а также постоянно растущем спросе на товары и услуги, при котором потребитель не имеет широкого выбора и довольствуется уже самим наличием продукции. Поэтому наиболее эффективной оказалась иерархическая пирамидальная структура компаний, организованных по функциональному признаку. Управление построено на административно-командных принципах. При этом клиентам отводится самый нижний уровень иерархии, где они представлены безликим «массовым потребителем». Однако с развитием современных технологий исчезла стабильность, а с ростом конкуренции изменилась и роль потребителя. Соревнование между производителями привело к дроблению массового рынка на относительно небольшие ниши, где уже потребитель диктует свои условия производителям, а не наоборот.
Решение проблемы повышения эффективности бизнеса – в смене основных принципов организации и управления и в переходе к ориентации не на функции, а на процессы.
Чтобы пояснить, каким образом проведение реинжиниринга бизнес-процессов повышает эффективность работы компании, рассмотрим, как реинжиниринг изменяет реконструируемые бизнес-процессы.
Слайд 211. Несколько рабочих процедур объединяются в одну. Для перепроектированных процессов
наиболее характерно отсутствие технологии «сборочного конвейера», в рамках которой на
каждом рабочем месте выполняются простые задания, или рабочие процедуры. Выполнявшиеся различными сотрудниками, теперь они интегрируются в одну — происходит горизонтальное сжатие процесса. Кроме того, при традиционной организации трудно, а иногда и невозможно определить ответственного за быстрое и качественное выполнение работы. По имеющимся оценкам, горизонтальное сжатие ускоряет выполнение процесса примерно в 10 раз.
2. Исполнители принимают самостоятельные решения. В ходе реинжиниринга компании осуществляют не только горизонтальное, но и вертикальное сжатие процессов. Это происходит за счет самостоятельного принятия решения исполнителем, в тех случаях, когда при традиционной организации работ он должен был обращаться к управленческой иерархии.
При традиционной организации работ, ориентированной на выпуск массовой продукции, исходили из предположения, что исполнители не имеют ни времени, ни знаний, необходимых для принятия решений. Реинжиниринг отвергает эти предположения, что вполне естественно при отказе от массового производства и современном уровне образования. Наделение сотрудников большими полномочиями и увеличение роли каждого из них в работе компании приводит к значительному повышению их отдачи.
3. Шаги процесса выполняются в естественном порядке. Реинжиниринг процессов освобождает от линейного упорядочивания рабочих процедур, свойственного традиционному подходу, позволяя распараллеливать процессы там, где это возможно.
Слайд 224. Процессы имеют различные варианты исполнения. Традиционный процесс ориентирован на
производство массовой продукции для массового рынка, поэтому он должен исполняться
единообразно, независимо от исходных условий при всех возможных входах процесса. В наше время высокая динамичность рынка приводит к тому, что процесс должен иметь различные версии исполнения в зависимости от конкретной ситуации, состояния рынка и т.д.
5. Работа выполняется в том месте, где это целесообразно. В традиционных компаниях она организуется по функциональным подразделениям: отдел заказов, транспортный отдел и т.п., и если, например, конструкторскому отделу требуется новый карандаш, то он обращается с заявкой в отдел заказов. Тот находит производителя, договаривается о цене, размещает заказ, осматривает товар, оплачивает его и передает конструкторам — все это достаточно расточительно и медленно. Проведенный в одной из компаний США анализ показал, что при традиционном распределении работ внутренние затраты компании на приобретение батарейки стоимостью 3 долл. составили 100 долл. Установлено, что 35% всех заказов составляют заказы стоимостью менее 500 долл. После проведения реинжиниринга отделы перешли к самостоятельному заказу дешевых товаров.
6. Уменьшается количество проверок и управляющих воздействий. Проверки и управляющие воздействия непосредственно не производят материальных ценностей, поэтому задача реинжиниринга – сократить их до экономически целесообразного уровня. Традиционные процессы насыщены подобными шагами, единственное назначение которых – контроль за соблюдением исполнителями предписанных правил. К сожалению, на практике довольно часто оказывается, что стоимость проверок и управляющих воздействий превосходит стоимость заказа требуемого продукта. Реинжиниринг предлагает более сбалансированный подход. Вместо проверки каждого из выполняемых заданий перепроектированный процесс часто агрегирует эти задания и осуществляет проверки и управляющие воздействия в отложенном режиме, что заметно сокращает время и стоимость процессов.
Слайд 237. Минимизируется количество согласований. Еще один вид работ, не производящих
непосредственных ценностей для заказчика, — это согласования. Задача реинжиниринга состоит
в минимизации согласований путем сокращения внешних точек контакта. Как и в п.5, речь идет о стирании граней между функциональными подразделениями.
Итак, понятие реинжиниринга бизнес-процессов легло в основу процессного подхода для описания деятельности компании.
Процессный подход предполагает смещение акцентов от управления отдельными структурными элементами на управление сквозными бизнес-процессами, связывающими деятельность всех структурных элементов. Каждый деловой процесс проходит через ряд подразделений, т. е. в его выполнении участвуют специалисты различных отделов компании. Чаще всего приходится сталкиваться с ситуацией, когда собственно процессами никто не управляет, а управляют лишь подразделениями. Более того, структура компаний строится без учета возможностей оптимизации деловых процессов, обеспечивающих необходимые функции. Процессный подход позволяет устранить фрагментарность в работе, организационные и информационные разрывы, дублирование, нерациональное использование финансовых, материальных и кадровых ресурсов.
Процессный подход к организации деятельности предприятия предполагает:
широкое делегирование полномочий и ответственности исполнителям;
сокращение уровней принятия решений;
сочетание принципа целевого управления с групповой организацией труда;
повышенное внимание к вопросам обеспечения качества;
автоматизацию технологий выполнения бизнес-процессов.
Слайд 24Согласно стандарту «Основные Положения и Словарь — ИСО/ОПМС 9000:2000» (п.
2.4) понятие «Процессный подход» определяется как: «Любая деятельность, в которой
используются ресурсы для преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс. Чтобы результативно функционировать, организации должны определять и управлять многочисленными взаимосвязанными и взаимодействующими процессами. Часто выход одного процесса образует непосредственно вход следующего. Систематическая идентификация и менеджмент применяемых организацией процессов, и особенно взаимодействия таких процессов, могут считаться «процессным подходом».
Основной принцип процессного подхода определяет структурирование бизнес–системы в соответствии с деятельностью и бизнес-процессами предприятия, а не в соответствии с его организационно-штатной структурой. Именно бизнес-процессы, обеспечивающие значимый для потребителя результат, представляют ценность и для специалистов, проектирующих ИС.
Процессная модель экономического объекта должна строиться с учетом следующих положений:
Верхний уровень модели должен отражать только контекст деятельности (т.е., контекстная диаграмма должна отражать взаимодействие моделируемого предприятия с внешним миром).
На втором уровне должны быть отражены тематически сгруппированные бизнес-процессы предприятия и их взаимосвязи в виде основных направлений деятельности.
Каждое из направлений деятельностей должно быть детализировано на бизнес-процессы.
Детализация бизнес-процессов осуществляется посредством бизнес–функций.
Слайд 25Бизнес-функции описываются последовательностью элементарных технологических операций.
Описание элементарной операции осуществляется с
помощью миниспецификации.
Процессный подход требует комплексного изучения различных сторон жизни организации
— правовых основ и правил деятельности, организационной структуры, функций и показателей результатов их исполнения, интерфейсов, ресурсного обеспечения, организационной культуры. В результате анализа создается модель деятельности «как есть». Обработка этой модели с помощью различных аналитических методов позволяет проверить, насколько деловые процессы рациональны, а также определить, является ли та или иная операция ориентированной на общественно значимый конечный результат или излишней бюрократической процедурой.
В ходе анализа деловых процессов детально исследуются сферы ответственности подразделений ведомства, его руководителей и сотрудников. Это позволяет установить адреса владельцев деловых процессов, в результате чего процессы перестают быть бесхозными, создаются условия для разработки и внедрения систем стимулирования и ответственности за конечные результаты, определяются моменты и процедуры передачи ответственности. Анализ и оценка деловых процессов позволяют подойти к обоснованию стандартов их выполнения, допустимых рисков и диапазонов свободы принятия решений исполнителями, предельных нормативов затрат ресурсов на единицу эффекта.
Однако чисто «процессная компания» является скорее иллюстрацией правильной организации работ. В действительности все бизнес-процессы компании протекают в рамках организационной структуры предприятия, описывающей функциональные компетентности и отношения.
Слайд 26Процессный подход в описании предметной области
Реинжиниринг бизнес-процессов (М. Хаммер
и Дж. Чампи) — предусматривает радикальное перепроектирование бизнес-процессов предприятий для
достижения резких, скачкообразных улучшений показателей их деятельности: стоимости, качества, сервиса, темпов развития на базе новых информационных технологий.
Процессный подход (ИСО/ОПМС 9000:2000) — «Любая деятельность, в которой используются ресурсы для преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс. Чтобы результативно функционировать, организации должны определять и управлять многочисленными взаимосвязанными и взаимодействующими процессами. Часто выход одного процесса образует непосредственно вход следующего. Систематическая идентификация и менеджмент применяемых организацией процессов, и особенно взаимодействия таких процессов, могут считаться «процессным подходом».
Слайд 28Процесс включает в себя
Владельца процесса – должностное лицо, имеющее в
своем
распоряжении ресурсы процесса, с определенными правами,
зоной ответственности и полномочиями.
Технологии
процесса – порядок выполнения деятельности по
преобразованию входов в выходы.
Системы показателей процессов – показатели продукта,
показатели эффективности процесса, показатели
удовлетворенности потребителей.
Управление процессом – деятельность владельца процесса по
анализу данных процесса и принятию управленческих решений.
Ресурсы процесса – информация и материальные средства, которые
владелец распределяет в ходе планирования работ по процессу и
учитывает при расчете эффективности процесса как соотношение
затраченных ресурсов на полученный результат процесса.
Слайд 29Формирование модели процесса.
Документирование бизнес-процесса
Слайд 31Цель реинжиниринга
Целью реинжиниринга бизнес-процессов (РБП) (BPR — Business process reengineering)
является целостное и системное моделирование и реорганизация материальных, финансовых и
информационных потоков, направленная на упрощение организационной структуры, перераспределение и минимизацию использования различных ресурсов, сокращение сроков реализации потребностей клиентов, повышение качества их обслуживания.
Слайд 32Сущность реинжиниринга
Ключевые характеристики реинжиниринга
Слайд 33Задачи реинжиниринга
включают объединение информационных ресурсов структурных подразделений компании и создание
интегрированной корпоративной информационной системы управления, функционирующей в реальном масштабе времени,
базирующейся на объективных данных о финансовых и материальных потоках по всем сферам хозяйственной деятельности фирмы, обеспечивающей общее снижение затрат и имеющей возможность гибкого реагирования на изменения рыночной ситуации
Слайд 34Ошибочные мнения относительно реинжиниринга
Слайд 36Главные факторы успеха реинжиниринга
Слайд 38Типичные бизнес-процессы, перепроектируемые и совершенствуемые в ходе реинжиниринговой деятельности
Слайд 39Типичные бизнес-процессы, перепроектируемые и совершенствуемые в ходе реинжиниринговой деятельности
Особенности бизнес-процессов,
для которых проводится реинжиниринг:
Диверсификация товаров и услуг (ориентация
на различные сегменты рынка), вызывающая многообразие бизнес-процессов.
Работа по индивидуальным заказам, требующая высокую степень адаптации базового бизнес-процесса к потребностям клиента.
Внедрение новых технологий (инновационных проектов), затрагивающих все основные бизнес-процессы предприятия.
Многообразие кооперативных связей с партнерами предприятия и поставщикаии материалов, обусловливающих альтернативность построения бизнес-процесса.
Нерациональность организационной структуры, запутанность документооборота, вызывающая дублирование операций бизнес-процесса.
Слайд 41Показатели эффективности бизнес-процессов
Слайд 42Участники реинжиниринговой деятельности и их функции
Слайд 43Пути улучшения управления бизнес-процессами
Слайд 46Методы моделирования бизнес-процессов
Слайд 47Основные инструменты реинжиниринга
Слайд 48Основные инструменты реинжиниринга
Бизнес-модель, как и любая модель, является некоторым упрощенным
представлением реального объекта (бизнес-системы) т.е. отражает некоторые аспекты знаний о
бизнесе и имеет свойство давать правильные ответы на вопросы, признанные существенными для управления.
Зачем: стратегическая модель, в которой зафиксированы стратегии и цели компании;
Что – Где – Кто: организационно-функциональная модель, описывающая закрепление бизнесов и функционала компании (что) за структурными звеньями (где) и сотрудниками (Кто);
Как – Когда – Кому: процессная модель, определяющая способ реализации (как) и последовательность действий (когда – кому);
В каком виде: информационная модель, определяющая состав и структуры различных документов, регистров, отчетов и т.п., а также их представления в базах данных информационных систем.
Сколько: финансовая модель, которая позволяет перейти к количественной оценке ресурсов, потребляемых предприятием в ходе своей деятельности
Слайд 50Последствия реинжиниринга
Переход от функциональных подразделений к командам процессов.
Работа исполнителя изменяется от простой к многоплановой.
Требования к работникам
изменяются: от контролируемого исполнителя предписанных заданий к принятию самостоятельных решений.
Изменяются требования к подготовке сотрудников: от курсов обучения к образованию.
Изменяется оценка эффективности работы и оплаты труда: от оценки деятельности к оценке результата.
Критерий продвижения в должности изменяется: от эффективности выполнения работы к способности выполнять работу.
Изменяется цель исполнителя: от удовлетворения потребностей начальника к удовлетворению потребностей клиентов.
Функции менеджеров изменяются от контролирующих к тренерским.
Организационная структура меняется от иерархической к более «плоской».
Административные функции изменяются от секретарских к лидирующим.
Слайд 5110-11.4. Методология структурного моделирования и проектирования SADT
Методология SADT (Structured Analysis
and Design Technique — технология структурного анализа и проектирования) разработана
Дугласом Т. Россом в 1969-1973 годах. Технология изначально создавалась для проектирования систем более общего назначения по сравнению с другими структурными методами, выросшими из проектирования программного обеспечения. SADT — одна из самых известных и широко используемых методик проектирования.
Методология SADT представляет структурный подход к моделированию систем. Структурный подход основан на следующих принципах:
в процессе моделирования система разделяется (декомпозируется) на составляющие ее функциональные подсистемы;
декомпозиция проводится до нужной степени детализации, пока содержание каждой составляющей не станет совершенно понятно;
подсистемы, составляющие модель, иерархически упорядочиваются.
Таким образом, базовыми принципами структурного анализа являются:
принцип «разделяй и властвуй»;
принцип иерархического упорядочивания.
Методология SADT успешно используется для моделирования широкого круга систем, как для новых систем, которые только планируется создать, так и для уже существующих. В первом случае SADT используется, чтобы определить требования к будущей системе и описать ее функции, чтобы потом можно было разработать систему, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Во втором случае, для уже существующих систем, SADT используется для проведения анализа функций, выполняемых системой, и описания механизмов, посредством которых они осуществляются.
Слайд 53Методология SADT может быть направлена как для описания функций, выполняемых
системой, так и на описание объектов, составляющих систему, их свойств
и связей между ними. В первом случае методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели системы, т.е. отображает производимые системой действия и связи между этими действиями. Во втором случае методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения модели данных.
SADT реализуется в следующих нотациях:
Метод IDEF0 — функциональные модели и соответствующие диаграммы. SADT-модель, представляющая систему в виде иерархии взаимосвязанных функций, которые выполняет система, называется функциональной моделью. Функциональная модель показывает, какие функции выполняет исследуемая система, как эти функции связаны между собой и как они упорядочены по степени важности или по порядку исполнения. Каждая функция, представленная в модели, может быть детализирована с любой степенью подробности, то есть разложена на составляющие ее функции, каждая их которых также может быть разложена на составляющие и т.к., пока не будет достигнута необходимая степень точности ответа на вопросы, поставленные относительно системы.
Функциональная модель строится с помощью графического языка диаграмм. Каждая функция в модели может быть детально описана в виде отдельной диаграммы.
Как разновидность SADT-моделирования функциональное моделирование обозначилось под названием стандарт IDEF0.
Метод DFD (Data Flow Diagrams) — диаграммы потоков данных. Моделирует движение информации в системе. Может использоваться для описания документооборота.
Слайд 54Метод IDEF1X или ERD (Entity-Relationship Diagrams) — диаграммы «сущность-связь». SADT-модель,
которая ориентирована на объекты входящие в исследуемую систему, их свойства
и связи между ними, называется моделью данных. Обычно, это не что иное, как реляционная модель данных исследуемой системы, которая состоит из сущностей, описываемых наборов атрибутов, и связей между ними. Типы связей определяют характер сущностей. Модель данных может быть положена в основу информационной модели исследуемой системы, создаваемой с помощью различных реляционных СУБД.
Метод IDEF3 – диаграммы процессов. Графически описывает процессы, протекающие в системе.
Процесс моделирования в SADT включает сбор информации об исследуемой области, документирование полученной информации и представление ее в виде модели и уточнение модели. Кроме того, этот процесс подсказывает вполне определенный путь выполнения согласованной и достоверной структурной декомпозиции, что является ключевым моментом в квалифицированном анализе системы. SADT уникальна в своей способности обеспечить как графический язык, так и процесс создания непротиворечивой и полезной системы описаний.
На современном рынке средств разработки ИС достаточно много систем, в той или иной степени удовлетворяющих перечисленным требованиям. CASE-средство BPwin поддерживает методологию SADT. В состав этой методологии входят:
технология функционального моделирования IDEF0;
технология динамического моделирования IDEF3 (WorkFlow Diagram);
технология моделирования потоков данных DFD (DataFlow Diagram).
Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии (так называемая модель AS-IS) и идеального положения вещей – того, к чему нужно стремиться (модель TO-BE). Следовательно, сначала нужно определиться с понятием бизнес-процесса.
Слайд 55Основная цель бизнес-процесса – преобразование входящего массива данных (информации, документов)
и ресурсов (материальные, финансовые, людские), необходимых для реализации процесса, в
результат (продукцию) процесса. Основными составляющими элементами бизнес-процесса является совокупность подпроцессов, работ, операций, осуществляемых над входами для получения выходов.
Существуют первичные и вторичные входы и выходы процесса. Первичные входы поступают на начало процесса. Вторичные входы появляются в ходе реализации процесса на составляющих его подпроцессах. Первичный выход – это прямой, запланированный результат реализации процесса. Вторичный выход – это побочный продукт процесса, не являющийся его главной целью
Процесс осуществляется с помощью определенного механизма и производится для того, кто потребляет результат процесса, т.е., является клиентом процесса.
Таким образом, бизнес-процесс обладает следующими основными характеристиками:
Входящий массив данных (информация, документы и т.п.) и ресурсов (материальные и нематериальные активы);
Результат бизнес-процесса;
«Владелец» бизнес-процесса: объект (компания, подразделение, сотрудник), отвечающий за данный бизнес-процесс;
Механизм реализации.
Слайд 56Методология IDEF0 предписывает построение иерархической системы диаграмм – единичных описаний
фрагментов системы. Сначала проводится описание системы в целом и ее
взаимодействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная декомпозиция — система разбивается на подсистемы и каждая подсистема описывается отдельно (диаграммы декомпозиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее до достижения нужной степени подробности. После каждого сеанса декомпозиции проводится сеанс экспертизы: каждая диаграмма проверяется экспертами предметной области, представителями заказчика, людьми, непосредственно участвующими в бизнес-процессе. Такая технология создания модели позволяет построить модель, адекватную предметной области на всех уровнях абстрагирования.
Если в процессе моделирования нужно осветить специфические стороны технологии предприятия, BPwin позволяет переключиться на любой ветви модели на нотацию IDEF3 или DFD и создать смешанную модель. Нотация DFD включает такие понятия, как внешняя ссылка и хранилище данных, что делает ее более удобной (по сравнению с IDEF0) для моделирования документооборота. Методология IDEF3 включает элемент «перекресток», что позволяет описать логику взаимодействия компонентов системы.
Функциональное моделирование является основой методологии SADT и предполагает построение древовидной функциональной структуры рассматриваемого процесса.
Слайд 5710-11.5. Метод функционального моделирования IDEF0
В технологии функционального моделирования IDEF0 реализован
процессный подход, т.е., система представляется как иерархическая совокупность взаимодействующих процессов,
подпроцессов, функций и операций. Такая чисто функциональная ориентация является принципиальной – функции системы анализируются независимо от объектов, которыми они оперируют. Это позволяет более четко смоделировать логику взаимодействия бизнес-процессов организации.
В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ (или функций). Связи между работами определяют технологический процесс или структуру взаимосвязи внутри организации. Модель SADT представляет собой серию диаграмм, разбивающих сложный объект на составные части.
В соответствии с принципами процессного подхода моделирование какой-либо системы в IDEF0 начинается с определения контекста, т.е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом. В контекст входит определение объекта моделирования, цели и точки зрения на модель.
Под объектом понимается сама система, при этом необходимо точно установить, что входит в систему, а что лежит за ее пределами, другими словами, нужно определить, что будет в дальнейшем рассматриваться как компонент системы, а что – как внешнее воздействие.
Слайд 58На определение объекта 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 моделирования. Описание области моделирования как системы в целом, так и ее компонентов является основой построения модели. При формулировании области необходимо учитывать два компонента – широту и глубину. Широта подразумевает определение границ модели. 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 изменить существующие взаимосвязи. Внесение таких изменений в готовую модель является очень трудоемким процессом.
В основу IDEF0 положен формализованный язык, характеризующийся точными правилами построения функциональной модели. Алфавит этого языка включает совокупность графических символов, из которых строятся функциональные схемы (выражения) в соответствии с правилами построения схем. Для аналитического представления функциональной модели, а также для описания свойств и семантики используются естественные и логико-математические языки.
Слайд 59Основой метода являются следующие понятия:
В терминах IDEF0 система представляется в
виде комбинации блоков и интерфейсных дуг. Блоки используются для представления
функций системы, функции должны иметь имена, выраженные грамматической формой глагола.
Интерфейсная дуга — элемент, описывающий данные, управление, механизмы, оказывающие влияние на функцию, изображенную блоком.. В зависимости от того, к какой стороне блока направлена дуга, она, соответственно, носит название «входная», «выходная», «управляющая». Изобразительным элементом, представляющим дугу, является стрелка. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.
Управляющие выполнением функции данные входят в блок сверху, информация, которая подвергается воздействию функции, показана с левой стороны блока; результаты выхода показаны с правой стороны. Механизм (человек или информационная система), который выполняет функцию, представляется дугой, входящей в блок снизу.
Стрелки или дуги играют роль интерфейса и означают либо предметы (материальные объекты), либо информационные объекты – данные.
Слайд 60Функциональный блок (Activity Box)
Слайд 61Блоки представляют функции системы, дуги представляют множество объектов (физические объекты,
информация или действия, которые образуют связи между функциональными блоками). Взаимодействие
работ с внешним миром и между собой описывается в виде стрелок или дуг. С дугами связываются метки на естественном языке, описывающие данные, которые они представляют. Дуги показывают, как функции системы связаны между собой, как они обмениваются данными и осуществляют управление друг другом. Дуги могут разветвляться и соединяться. Ветвление означает множественность (идентичные копии одного объекта) или расщепление (различные части одного объекта). Соединение означает объединение или слияние объектов. Пять типов стрелок допускаются в диаграммах:
Вход (Input) — материал или информация, которые используются работой для получения результата (стрелка, входящая в левую грань).
Управление (Control) — правила, стратегии, стандарты, которыми руководствуется работа (стрелка, входящая в верхнюю грань). В отличии от входной информации управление не подлежит изменению.
Выход (Output) — материал или информация, которые производятся работой (стрелка, исходящая из правой грани). Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку выхода, т.к. работа без результата не имеет смысла и не должна моделироваться.
Механизм (Mechanism) — ресурсы, которые выполняют работу (персонал, станки, устройства — стрелка, входящая в нижнюю грань).
Стрелки помечаются уникальными метками, выраженными грамматической формой существительного и называются ICOM-метками (Input, Control, Output, Mechanism) .
Слайд 62Основные правила соединения блоков (синтаксис)
Слайд 63Различают в IDEF0 пять типов связей работ:
Связь по входу (input-output),
когда выход вышестоящей работы направляется на вход следующей работы.
Связь по
управлению (output-control), когда выход вышестоящей работы направляется на управление следующей работы. Связь показывает доминирование вышестоящей работы.
Обратная связь по входу (output-input feedback), когда выход нижестоящей работы направляется на вход вышестоящей. Используется для описания циклов.
Слайд 64Обратная связь по управлению (output-control feedback), когда выход нижестоящей работы
направляется на управление вышестоящей. Является показателем эффективности бизнес-процесса.
Связь выход-механизм (output-mechanism),
когда выход одной работы направляется на механизм другой и показывает, что работа подготавливает ресурсы для проведения другой работы.
Схему блоков, соединенных по приведенным выше правилам, называют диаграммой соответствующего уровня иерархии.
Модель IDEF0 представляет иерархически образованный набор диаграмм с поддерживающей их семантической информацией, представленной в виде глоссария и в виде гипертекста.
Слайд 65Иерархия диаграмм определяется схемой декомпозиции блоков. Под иерархией понимаются уровни
раскрытия блоков функциональной модели в процессе их детализации. Каждый блок
может быть декомпозирован на другой диаграмме (рис. 22).
Идентификация диаграмм осуществляется:
по имени диаграммы;
по иерархическому (позиционному) коду блоков Aijk, где Aijk является потомком родительского блока Aij, а Aij — потомком блока Ai, i, j, k9.
Отметим, что при декомпозиции функциональных блоков набор их формальных свойств (исключая номера ICOM-меток) неизменен относительно уровней.
Функциональная модель, построенная т.о. является адекватным описанием уже существующих процессов (AS-IS). Проанализировав эту модель в нее можно внести изменения для реинжиниринга бизнес-процессов, т.о. будет получена функциональная модель процесса (TO-BE).
Созданный по функциональной модели глоссарий является основой для построения информационной модели. Глоссарий сохраняет преемственность между именами функций функциональной модели и отношениями информационной модели, интерфейсными дугами функциональной модели и сущностями информационной модели.
Слайд 6610-11.6 Метод процессного моделирования IDEF3
Создание процессной модели является очень сложной
задачей, но позволяет детально исследовать технологический процесс, т.к. детализирует функциональную
модель до отдельных работ.
Методология процессного моделирования IDEF3 позволяет описать логику взаимодействия информационных потоков, взаимоотношения между процессами обработки информации и объектами, являющимися частью этих процессов. Методология IDEF3, называемая также workflow diagramming используется в моделировании деловых процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью описываются сценарии ведения процедур с учетом причинно-следственных связей между объектами системы.
IDEF3 дополняет IDEF0 и строит модели, которые в дальнейшем могут быть использованы для имитационного анализа такими инструментами имитационного моделирования как Arena (фирма System Modeling Corporation).
Единицами описания IDEF3 модели являются диаграммы и единицы работы (Unit of work (UOW)), также называемые работами (activity) и связи между ними.
Диаграмма является основной единицей описания, имеет имя и состоит из работ. Она может быть построена при декомпозиции функции IDEF0 модели или построена отдельно как IDEF3 диаграмма.
Слайд 68Правила определения работ:
1. Работы изображается прямоугольниками с прямыми углами и
имеют имя, выраженное отглагольным существительными, обозначающим процесс действия, одиночным или
в составе фразы, и номер (идентификатор); другое имя существительное в составе той же фразы обычно отображает основной выход (результат) работы (например, принятие решения).
2. Имя работы может меняться в процессе моделирования, но ее идентификатор остается неизменным, даже если работа будет удалена, ее идентификатор не будет вновь использоваться для других работ.
3. Каждая работа в IDEF3 должна иметь ассоциированный документ, который включает текстовое описание компонентов работы: объектов (Objects), и фактов (Facts), связанных с работой, ограничений (Constraints), накладываемых на работу, и дополнительное описание работы (Description).
Связи показывают взаимоотношение работ, обозначаются стрелками и могут быть трех типов:
1. Старшая (Precedence)- сплошная линия, связывающая единицы работ (UOW). Показывает, что работа- источник должна заканчиваться прежде, чем начнется работа- цель.
2. Связь отношения (Relational Link) –пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между единицами работ(UOW), а также между единицами работ и объектами ссылок.
3. Потоки объектов (Object Flow)- стрелка с двумя наконечниками, применяется для описания того факта, что объект используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе, а используется в другой.
Слайд 69Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ,
или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания
нескольких работ. Тогда для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые должны произойти используются перекрестки. Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J. Стрелки могут сливаться и разветвляться только через перекрестки. Различают перекрестки для слияния (Fan- in Junction) и разветвления (Fan- out Junction) стрелок. Перекрестки бывают 5 типов.
Типы перекрестков:
Асинхронное «И» (Asynchronous AND). Все предшествующие процессы должны быть завершены, или все следующие запущены.
Синхронное «И» (Synchronous AND). Все предшествующие процессы должны быть завершены одновременно, или все следующие одновременно запущены.
Асинхронное «ИЛИ» (Asynchronous OR). Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены, или последующих запущены.
Синхронное «ИЛИ» (Synchronous OR) .Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены одновременно, или последующих одновременно запущены.
Исключающее «ИЛИ» (XOR или Exclusive OR). Только один предшествующий процесс завершен или только один следующий запускается.
Правила создания перекрестков:
Каждому перекрестку для слияния должен предшествовать перекресток для разветвления
Перекресток для слияния «И» не может следовать за перекрестком для разветвления «ИЛИ».
Перекресток для слияния типа исключающего «ИЛИ» не может следовать за перекрестком для разветвления типа «И».
Перекресток, имеющий одну стрелку на одной стороне, должен иметь более одной стрелки на другой.
Слайд 70В IDEF3 декомпозиция используется для детализации работ и может быть
применена многократно, т.е. работа может иметь множество дочерних работ. Это
позволяет в одной модели описать альтернативные потоки. Декомпозиция может быть сценарием или описанием. Описание включает все возможные пути процесса. Сценарий является частным случаем описания и иллюстрирует только один путь развития процесса.
Номер каждой работы состоит из номера родительской работы, номера декомпозиции и собственного номера работы на текущей диаграмме.
Основой модели IDEF3 служит так называемый сценарий процесса, который выделяет последовательность действий и подпроцессов анализируемой системы.
Как и в методе IDEF0, основной единицей модели IDEF3 является диаграмма. Другой важный компонент модели — действие, или в терминах IDEF3 «единица работы» (Unit of Work). Диаграммы IDEF3 отображают действие в виде прямоугольника. Действия именуются с использованием глаголов или отглагольных существительных, каждому из действий присваивается уникальный идентификационный номер. Этот номер не используется вновь даже в том случае, если в процессе построения модели действие удаляется. В диаграммах IDEF3 номер действия обычно предваряется номером его родителя.
Слайд 71Существенные взаимоотношения между действиями изображаются с помощью связей. Все связи
в IDEF3 являются однонаправленными, и хотя стрелка может начинаться или
заканчиваться на любой стороне блока, обозначающего действие, диаграммы IDEF3 обычно организуются слева направо таким образом, что стрелки начинаются на правой и заканчиваются на левой стороне блоков.
Связь типа «временное предшествование» показывает, что исходное действие должно полностью завершиться, прежде чем начнется выполнение конечного действия.
Связь типа «объектный поток» используется в том случае, когда некоторый объект, являющийся результатом выполнения исходного действия, необходим для выполнения конечного действия. Наименования потоковых связей должны четко идентифицировать объект, который передается с их помощью. Исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие может начать выполняться.
Связь типа «нечеткое отношение» используется для выделения отношений между действиями, которые невозможно описать с использованием связей предшествования или объектных связей. Одно из применений нечетких отношений — отображение взаимоотношений между параллельно выполняющимися действиями.
Слайд 72Завершение одного действия может инициировать начало выполнения сразу нескольких других
действий или, наоборот, определенное действие может требовать завершения нескольких других
действий до начала своего выполнения. Такие ситуации описываются с помощью перекрестков (junction). Перекрестки (или соединения) используются для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы. Перекрестки разбивают или соединяют внутренние потоки и используются для изображения ветвления процесса:
разворачивающие соединения используются для разбиения потока. Завершение одного действия вызывает начало выполнения нескольких других;
сворачивающие соединения объединяют потоки. Завершение одного или нескольких действий вызывает начало выполнения другого действия.
Соединения «И» инициируют выполнение конечных действий. Все действия, присоединенные к сворачивающему соединению «и», должны завершиться, прежде чем начнется выполнение следующего действия. Например, после обнаружения пожара инициируются включение пожарной сигнализации, вызов пожарной охраны, и начинается тушение пожара. Запись в журнал производится только тогда, когда все три перечисленных действия завершены.
Слайд 73Соединения «и»
Соединение «исключающее «или»
Соединения «или»
Слайд 74Соединение «исключающее «или»» означает, что вне зависимости от количества действий,
связанных со сворачивающим или разворачивающим соединением, инициировано будет только одно
из них, и поэтому только оно будет завершено перед тем, как любое действие, следующее за сворачивающим соединением, сможет начаться. Если правила активации соединения известны, они обязательно должны быть документированы либо в его описании, либо пометкой стрелок, исходящих из разворачивающего соединения. На рис. соединение «исключающее «или»» используется для отображения того факта, что студент не может одновременно быть направлен на лекции по двум разным курсам.
Соединение «ИЛИ» предназначено для описания ситуаций, которые не могут быть описаны двумя предыдущими типами соединений. Аналогично связи нечеткого отношения соединение «или» в основном определяется и описывается непосредственно аналитиком. На рис. соединение J2 может активизировать проверку данных чека и/или проверку суммы наличных. Проверка чека инициируется, если покупатель желает расплатиться чеком, проверка суммы наличных — при оплате наличными. И то, и другое действие инициируются при частичной оплате, как чеком, так и наличными.
В рассмотренных примерах все действия выполнялись асинхронно, т.е. они не инициировались одновременно. Однако существуют случаи, когда время начала или окончания параллельно выполняемых действий должно быть одинаковым, т.е. действия должны выполняться синхронно. Для моделирования такого поведения системы используются различные виды синхронных соединений, которые обозначаются двумя двойными вертикальными линиями внутри прямоугольника.
Слайд 76Все соединения на диаграммах должны быть парными, из чего следует,
что любое разворачивающее соединение имеет парное себе сворачивающее. Однако типы
соединений не обязательно должны совпадать.
Соединения могут комбинироваться для создания более сложных ветвлений. Комбинации соединений следует использовать с осторожностью, поскольку перегруженные ветвлением диаграммы могут оказаться сложными для восприятия.
Действия в IDEF3 могут быть декомпозированы или разложены на составляющие для более детального анализа. Метод IDEF3 позволяет декомпозировать действие несколько раз, что обеспечивает документирование альтернативных потоков процесса в одной модели.
Еще одним элементом диаграммы IDEF3 является указатель. Указатель выражает некую идею, концепцию или данные, которые нельзя связать со стрелкой, перекрестком или работой. Указатели должны быть связаны с единицами работ или перекрестками пунктирными линиями. Типы и назначение указателей представлены в таблица.
Слайд 7810-11.7. Моделирование потоков данных
Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams —
DFD) предназначены для демонстрации того, как каждый процесс преобразует свои
входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.
Диаграммы потоков данных используются для описания движения документов и обработки информации как дополнение к IDEF0. В отличие от IDEF0, где система рассматривается как взаимосвязанные работы и стрелки представляют собой жесткие взаимосвязи, стрелки в DFD показывают лишь то, как объекты (включая данные) движутся от одной работы к другой. DFD отражает функциональные зависимости значений, вычисляемых в системе, включая входные значения, выходные значения и внутренние хранилища данных. DFD — это граф, на котором показано движение значений данных от их источников через преобразующие их процессы к их потребителям в других объектах.
Основными компонентами диаграмм потоков данных являются:
внешние сущности;
функциональные блоки;
потоки данных;
хранилища данных.
Внешняя сущность представляет собой материальный объект или физическое лицо, являющиеся источником или приемником информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад. Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что она находится за пределами границ анализируемой системы.
Графическое представление внешней сущности
Слайд 79Функциональный блок моделирует некоторую функцию или процесс, который преобразует входные
потоки данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически
процесс может быть реализован различными способами: это может быть подразделение организации, выполняющее обработку входных документов, или программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д.
Графическое изображение процесса в виде функционального блока.
Функциональные блоки нотации DFD имеют входы и выходы, но не имеют управления и механизма исполнения. В некоторых интерпретациях нотации DFD механизмы исполнения моделируются как ресурсы и изображаются в нижней части функционального блока.
Поток данных определяет информацию, передаваемую через некоторое соединение от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией, передаваемой по кабелю между двумя устройствами, пересылаемыми по почте письмами, магнитными лентами или дискетами, переносимыми с одного компьютера на другой и т.д.
Поток данных на диаграмме изображается линией, оканчивающейся стрелкой, которая показывает направление потока. Каждый поток данных имеет имя, отражающее его содержание. В DFD используются также двунаправленные стрелки, которые нужны для отображения взаимодействия между блоками по типу «запрос – ответ».
Слайд 80Хранилище данных — это абстрактное устройство для хранения информации, которую
можно в любой момент поместить в хранилище и через некоторое
время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми (рис. 31). В отличие от потоков данных, описывающих объекты в движении, хранилища данных изображают объекты в покое. В материальных системах хранилища данных изображаются там, где объекты ожидают обработки, например, в очереди. В системах обработки информации хранилища данных являются механизмом, который позволяет сохранить данные для последующих процессов. Хранилище данных может быть реализовано физически в виде микрофиши, ящика в картотеке, таблицы в оперативной памяти, файла на магнитном носителе и т.д. Хранилище данных в общем случае является прообразом будущей базы данных, и описание хранящихся в нем данных должно соответствовать модели данных.
Графическое изображение хранилища данных
Слайд 8110-11.8. Построение DFD-диаграмм
Первым шагом при построении иерархии DFD является построение
контекстных диаграмм. Обычно при проектировании относительно простых систем строится единственная
контекстная диаграмма со звездообразной топологией, в центре которой находится так называемый главный процесс, соединенный с приемниками и источниками информации, посредством которых с системой взаимодействуют пользователи и другие внешние системы. Перед построением контекстной DFD необходимо проанализировать внешние события (внешние сущности), оказывающие влияние на функционирование системы. Количество потоков на контекстной диаграмме должно быть по возможности небольшим, поскольку каждый из них может быть в дальнейшем разбит на несколько потоков на следующих уровнях диаграммы.
Для проверки контекстной диаграммы можно составить список событий. Список событий должен состоять из описаний действий внешних сущностей (событий) и соответствующих реакций системы на события. Каждое событие должно соответствовать одному или более потокам данных: входные потоки интерпретируются как воздействия, а выходные потоки — как реакции системы на входные потоки.
Для сложных систем (десять и более сущностей) строится иерархия контекстных диаграмм. При этом контекстная диаграмма верхнего уровня содержит не единственный главный процесс, а набор подсистем, соединенных потоками данных. Контекстные диаграммы следующего уровня детализируют контекст и структуру подсистем.
Структуры потоков данных и определения их компонентов хранятся и анализируются в словаре данных. Каждая логическая функция (процесс) может быть детализирована с помощью DFD нижнего уровня; когда дальнейшая детализация перестает быть полезной, переходят к выражению логики функции при помощи спецификации процесса (мини-спецификации). Содержимое каждого хранилища также сохраняют в словаре данных, модель данных хранилища раскрывается с помощью ER-диаграмм.
Слайд 82В частности, в DFD не показываются процессы, которые управляют собственно
потоком данных и не приводятся различия между допустимыми и недопустимыми
путями. DFD содержат множество полезной информации, а, кроме того:
позволяют представить систему с точки зрения данных;
иллюстрируют внешние механизмы подачи данных, которые потребуют наличия специальных интерфейсов;
позволяют представить как автоматизированные, так и ручные процессы системы;
выполняют ориентированное на данные секционирование всей системы.
Потоки данных используются для моделирования передачи информации (или даже физических компонентов) из одной части системы в другую. Потоки на диаграммах изображаются именованными стрелками, стрелки указывают направление движения информации. Иногда информация может двигаться в одном направлении, обрабатываться и возвращаться в ее источник. Такая ситуация может моделироваться либо двумя различными потоками, либо одним двунаправленным.
Процесс преобразует входной поток данных в выходной в соответствии с действием, задаваемым именем процесса. Каждый процесс должен иметь уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы. Этот номер может использоваться совместно с номером диаграммы для получения уникального индекса процесса во всей модели.
Хранилище данных (data storage) позволяет на ряде участков определять данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Фактически хранилище представляет «срезы» потоков данных во времени. Информацию, которую оно содержит, можно использовать в любое время после ее определения, при этом данные могут выбираться в произвольном порядке. Имя хранилища должно идентифицировать его содержимое. В случае, когда поток данных входит (выходит) в (из) хранилище и его структура соответствует структуре хранилища, он должен иметь то же самое имя, которое нет необходимости отражать на диаграмме.
Слайд 83Внешняя сущность (терминатор) представляет сущность вне контекста системы, являющуюся источником
или приемником системных данных. Ее имя должно содержать существительное, например
«Клиент». Предполагается, что объекты, представленные такими узлами, не должны участвовать ни в какой обработке.
Правила построения:
Все потоки данных должны начинаться или заканчиваться процессом. Данные не могут протекать непосредственно от источника до потребителя или между источником / потребителем и хранилищем данных, если они не проходят через промежуточный процесс.
Многочисленные потоки данных между двумя компонентами можно показывать двумя линиями потока данных или двунаправленной стрелкой.
Название процесса состоит из глагола, следующего за существительным. В соответствии с соглашением, названия источников, получателей и хранилищ данных использует заглавные буквы, в то время как названиям процесса и потоки данных показываются произвольно.
Процессы в уровне 1 диаграмма потока данных перечисляется 1, 2, 3, и так далее. Подпроцессам в декомпозированной диаграмме потока данных назначают номера, начинающиеся с номера родительского процесса.
Символы могут быть повторены для облегчения чтения диаграммы.
Основные принципы: принцип сохранения данных
Любые данные, которые входят в процесс, должны использоваться или воспроизводиться этим процессом. Любые выходные данные процесса должны быть введены или созданы алгоритмом в пределах процесса. Любые данные, используемые алгоритмом в пределах процесса должны быть сначала введены в процесс. Любые данные, созданные алгоритмом должны или использоваться другим алгоритмом в пределах того же самого процесса или выведены процессом.
принцип итераций
Процессы высокого уровня декомпозируются в процессы низшего уровня. На самом низком уровне — примитивные процессы, которые исполняют единственную функцию (или алгоритм).
Слайд 84Контекстная диаграмма (уровень 0) определяет границы системы, выдвигая на первый
план источники и получатели. Выделение границы системы при изображении контекстной
диаграммы помогает аналитику, пользователю и ответственным менеджерам рассматривать альтернативные логические проекты системы высокого уровня.
Уровень 1 диаграммы потока данных показывает важнейшие процессы системы, хранилища данных, источники и получатели, связанные потоками данных. Процесс уровня 1 является сложным и может включать программы, руководства, ручные процедуры, аппаратные средства ЭВМ, процедуры и другие действия.
Каждый процесс уровень 1 состоит из нескольких подпроцессов, которые внесены в список описаний процессов. Чтобы разбить диаграмму потока данных, аналитик создает независимый уровень 2 диаграммы потока данных для каждого процесса уровня 1.
Функциональный примитив — процесс, который не требует никакого дальнейшего разложения. Отдельные физические компоненты системы находятся на один шаг ниже функциональных примитивов.
Документирование. Элементы данных документируются в словаре данных. В процессе разработки элементы данных, которые занимают то же самое место, хранят или разделяют поток данных, формируют сложные вычисления или структуры данных также документируются в словаре данных.
Каждый процесс определен в описании процесса, которое обращает внимания на вход и элементы данных выхода и кратко описывает задачи или действия, которые он выполняет. Описания процессов иногда документируются в словаре данных.
Проверка модели включает следующие этапы:
Проверка синтаксиса
Проверка элементов данных
Взаимные ссылки
Проверка целей
Слайд 8510-11.9. Особенности применения функциональных и объектно-ориентированных методологий моделирования предметной области
Существуют
различные методы структурного моделирования предметной области, среди которых следует выделить
функционально-ориентированные и объектно-ориентированные методологии.
Объектные методики рассматривают моделируемую организацию как набор взаимодействующих объектов – производственных единиц. Объект определяется как осязаемая реальность – предмет или явление, имеющая четко определяемое поведение. Целью применения данной методики является выделение объектов, составляющих организацию, и распределение между ними ответственностей за выполняемые действия.
Функциональные методики рассматривают организацию как набор функций, преобразующий поступающий поток информации в выходной поток. Процесс преобразования информации потребляет определенные ресурсы.
Несомненным достоинством функциональных моделей является реализация структурного подхода к проектированию ИС по принципу «сверху-вниз», когда каждый функциональный блок может быть декомпозирован на множество подфункций и т.д., выполняя, таким образом, модульное проектирование ИС. Для функциональных моделей характерны процедурная строгость декомпозиции ИС и наглядность представления.
Главный недостаток функциональных моделей заключается в том, что процессы и данные существуют отдельно друг от друга — помимо функциональной декомпозиции существует структура данных, находящаяся на втором плане. Кроме того, не ясны условия выполнения процессов обработки информации, которые динамически могут изменяться.
Слайд 86Перечисленные недостатки функциональных моделей снимаются в объектно-ориентированных моделях, в которых
главным структурообразующим компонентом выступает класс объектов с набором функций, которые
могут обращаться к атрибутам этого класса.
С точки зрения бизнес-моделирования каждый из представленных подходов обладает своими преимуществами. При выборе методики моделирования предметной области обычно в качестве критерия выступает степень ее динамичности. Объектный подход позволяет построить более устойчивую к изменениям систему, лучше соответствует существующим структурам организации. Функциональное моделирование хорошо показывает себя в тех случаях, когда организационная структура находится в процессе изменения или вообще слабо оформлена. Подход от выполняемых функций интуитивно лучше понимается исполнителями при получении от них информации об их текущей работе.
Однако в рамках одной и той же ИС для различных классов задач могут требоваться различные виды моделей, описывающих одну и ту же предметную область. В таком случае должны использоваться комбинированные модели предметной области.
Contents
- 1 Структура системы
- 2 Структурный анализ
- 3 Методология структурного анализа
- 4 Понятия модели и моделирования
- 5 Этапы структурного анализа
Структура системы
Структура системы — это совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т.е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях. С другой стороны, структура системы — частичное упорядочение элементов системы и отношений между ними по какому-либо признаку. Структура невозможна вне системы, равно как и система всегда структурирована.
Структуризация направлена на:
- выявление реальных целей системы;
- выяснение альтернативных путей достижения этих целей;
- достижение взаимосвязей между элементами;
- получение возможности моделирования системы.
Переход от системы к структуре может быть осуществлен только при условии, что найдены элементы и их устойчивые отношения. Причем, как правило, существует большое число критериев, по которым выбираются составляющие систему элементы. Таким образом, можно говорить о множественности структур системы. В организациях может быть выделено несколько типовых структур.
Рисунок «Разбиение организации на структурные подсистемы»
Введем несколько определений:
- Организационная структура — это структура, элементами которой являются подразделения организации разного уровня иерархии, а отношениями — отношения входимости и руководства-подчинения.
- Производственная структура — часть организации, выполняющая задачи оперативного управления производством и обеспечивающая выпуск продукции и/или предоставление услуг.
- Функциональная структура — структура, элементами которой являются функции, реализуемые подразделениями предприятия, а отношениями — связи, обеспечивающие передачу между элементами предметов труда.
- Информационная структура — совокупность центров производства, сбора, анализа и распространения информационных потоков.
- Структура выходов организации — совокупность материальной и нематериальной продукции, являющейся результатом деятельности организации и поставляемой ею во внешнюю (по отношению к ней) среду.
- Структура входов организации — совокупность материальной и нематериальной продукции, используемой для осуществления деятельности организации.
- Юридическая структура — совокупность бизнес-единиц с множеством организационных, административно-правовых отношений между ними, а также отношений собственности и контроля.
- Финансово-экономическая (финансовая) структура — совокупность центров учета с финансовыми потоками между ними.
- Штатная структура — состав подразделений и перечень должностей, размеры должностных окладов и фонд заработной платы.
- Социальная структура — разбиение персонала организации на группы по социальным показателям.
- Территориальная структура — совокупность мест расположения элементов организационной структуры.
Структурный анализ
Структурный анализ является методологической разновидностью системного анализа. Он был разработан в 60-70-х годах XX века Дугласом Т. Россом в виде методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique)— технология структурного анализа и проектирования.
В основе структурного анализа лежит выявление структуры как относительно устойчивой совокупности отношений, признание методологического примата отношений над элементами в системе, частичное отвлечение от развития объектов.
Основным понятием структурного анализа служит структурный элемент (объект) — элемент, выполняющий одну из элементарных функций, связанных с моделируемым предметом, процессом или явлением.
Структурный анализ предполагает исследование системы с помощью ее графического модельного представления, которое начинается с общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом уровней.
Для такого подхода характерны:
- разбиение на уровни абстракции с ограничением числа элементов на каждом из уровней (обычно от 3 до 9);
- ограниченный контекст, включающий лишь существенные на каждом уровне детали;
- использование строгих формальных правил записи;
- последовательное приближение к конечному результату.
Цель структурного анализа заключается в преобразовании общих, расплывчатых знаний об исходной предметной области в точные модели, описывающие различные подсистемы моделируемой организации.
Декомпозиция (см. рисунок) является условным приемом, позволяющим представить систему в виде, удобном для восприятия, и оценить ее сложность. В результате декомпозиции подсистемы по определенным признакам выделяются отдельные структурные элементы и связи между ними. Декомпозиция служит средством, позволяющим избежать затруднений в понимании системы. Глубина декомпозиции определяется сложностью и размерностью системы, а также целями моделирования.
Рисунок «Декомпозиция подсистемы организации на структурные элементы»
Методология ARIS также использует декомпозицию и позволяет детализировать предмет моделирования с помощью альтернативных или дополняющих друг друга моделей.
Следует помнить, что ни одна отдельно взятая подсистема не может обеспечить моделирование бизнес-процессов полностью.
Поэтому для получения целостной картины деятельности организации необходимо взять за основу описание одной из выделенных структур и интегрировать его с остальными. Как показывает практика, основой для такой интеграции чаще всего служит функциональная или информационная подсистема.
Любая организация, как правило, имеет большое количество подсистем, поэтому число структурных элементов и связей между ними весьма велико.
Каждый структурный элемент (или объект) и связь обладают определенными свойствами, которые должны быть описаны (см. рисунок).
Одной из разновидностей свойств являются атрибуты. Атрибут — необходимое, существенное, неотъемлемое свойство объекта. Естественно, что разные структурные элементы имеют разные атрибуты.
Каждый объект или связь имеет также набор характеристик (см. рисунок), при помощи которых можно задать количественные и качественные характеристики моделируемых элементов. В частности, для каждой функции можно задать ее имя, уникальный код в проекте, автора, время и дату создания, детальное описание, пример реализации, временные и стоимостные затраты на выполнение данной функции и т. д. Все указанные характеристики объектов и связей формализованы и используются при проведении анализа или составлении отчета.
Рисунок «Характеристики структурных элементов и связей»
Методология структурного анализа
Структурный анализ как совокупность методов моделирования сложных систем вследствие большой размерности решаемых задач должен опираться на мощные средства компьютерной поддержки, обеспечивающей автоматизацию труда системных аналитиков. Такими средствами являются CASE-системы (Computer Aided Software Engineering).
Архитектура большинства CASE-систем основана на парадигме «методология — модель — нотация — средства» (см. рисунок).
Методология структурного анализа представляет методы и средства для исследования структуры и деятельности организации. Она определяет основные принципы и приемы использования моделей.
Модель — это совокупность символов (математических, графических и т.п.), которая адекватно описывает некоторые свойства моделируемого объекта и отношения между ними.
Нотации — система условных обозначений, принятая в конкретной модели.
Средства — аппаратное и программное обеспечение, реализующее выбранную методологию, в том числе построение соответствующих моделей с принятой для них нотацией.
При моделировании систем вообще и, в частности, для целей структурного анализа используются различные модели, отображающие:
- функции, которые система должна выполнять;
- процессы, обеспечивающие выполнение указанных функций;
- данные, необходимые при выполнении функций, и отношения между этими данными;
- организационные структуры, обеспечивающие выполнение функций;
- материальные и информационные потоки, возникающие в ходе выполнения функций.
Рисунок «Архитектура CASE-систем»
Среди многообразия средств, предусмотренных для проведения структурного анализа, наиболее часто и эффективно применяются:
- DFD(Data Flow Diagrams)—диаграммы потоков данных в нотациях Гейна-Сарсона, Йордона-Де Марко и других, обеспечивающие требования анализа и функционального проектирования информационных систем;
- STD (State Transition Diagrams) — диаграммы перехода состояний, основанные на расширениях Хартли и Уорда-Меллора для проектирования систем реального времени;
- ERD (Entity-Relationship Diagrams) — диаграммы «сущность-связь» в нотациях Чена и Баркера;
- Структурные карты Джексона и/или Константайна для проектирования межмодульных взаимодействий и внутренней структуры объектов;
- FDD (Functional Decomposition Diagrams) — диаграммы функциональной декомпозиции;
- SADT (Structured Analysis and Design Technique) — технология структурного анализа и проектирования;
- Семейство IDEF (Integration Definition for Function Modeling).
Семейство IDEF:
- IDEFO — методология функционального моделирования, являющаяся составной частью SADT и позволяющая описать бизнес-процесс в виде иерархической системы взаимосвязанных функций;
- IDEF1 — методология анализа и изучения взаимосвязей между информационными потоками в рамках коммерческой деятельности предприятия;
- IDEF1X — методология информационного моделирования, основанная на концепции «сущность-связь», предложенной Ченом. Применяется для разработки реляционных баз данных и использует условный синтаксис, специально разработанный для удобного построения концептуальной схемы и обеспечивающий универсальное представление структуры данных в рамках предприятия, независимое от конечной реализации базы данных и аппаратной платформы;
- IDEF3 — методология документирования технологических процессов, предприятия, позволяющая моделировать их сценарии посредством описания последовательности изменений свойств объекта в рамках рассматриваемого процесса;
- IDEF4 — методология объектно-ориентированного проектирования для поддержки проектов, связанных с объектно-ориентированными реализациями;
- IDEF5 — методология, обеспечивающая наглядное представление данных, полученных в результате обработки онтологических запросов, в простой, графической форме.
При помощи этих методов могут быть построены логические модели исходной и реорганизованной систем управления организацией.
Понятия модели и моделирования
Создаваемая модель должна давать ответ на следующие вопросы:
- Кто из сотрудников организации должен выполнять конкретные функции?
- При каких условиях нужно выполнять функцию?
- Что должен сделать сотрудник в рамках данной функции?
- Каким образом следует ее выполнять?
- Какие ресурсы при этом необходимы?
- Каковы результаты выполнения функции?
- Какие информационные средства нужны?
- Каким образом все это согласовать?
- Как все это можно осуществить наиболее эффективно?
- Как можно изменить или построить бизнес-процесс?
- Как снизить риск и повысить эффективность изменений?
Напомним, что модель представляет собой совокупность объектов и отношений между ними, которая адекватно описывает лишь некоторые свойства моделируемой системы.
Модель является лишь одним из многих возможных толкований системы. Это толкование должно устраивать пользователя в данной ситуации, в данный момент времени.
Для модели в общем случае характерны четыре свойства:
- уменьшенный масштаб (размер) модели, точнее, ее сложность, степень которой всегда меньше, чем у оригинала. При построении модели сознательно вводятся упрощения;
- сохранение ключевых соотношений между разными частями;
- работоспособность, т.е. возможность в принципе работать, как оригинал-моделируемый объект (во всяком случае, похожим образом);
- адекватность действительным свойствам оригинала (степень достоверности).
Важно также подчеркнуть, что любая модель отражает точку зрения той или иной группы проектировщиков.
Каждой модели присущи свои цели и задачи, и поэтому объект бизнеса, представляющий собой сложный комплексный организм, как правило, описывается некоторым набором моделей, в совокупности образующих общую модель данной бизнес-системы.
Использование множества моделей приводит к необходимости их классифицировать. Обоснованная классификация объектов представляет собой их условное группирование по заданным признакам в соответствии с определенной целью. При различных целях одни и те же объекты могут классифицироваться по-разному. Классификация не является самоцелью, она диктуется потребностями теории и практики.
Целесообразная классификация моделей обеспечивает удобство при выборе методов моделирования и получение желаемых результатов.
К важнейшим признакам, по которым проводится классификация моделей, относятся:
- закон функционирования и характерные особенности выражения свойств и отношений оригинала;
- основания для преобразования свойств и отношений модели в свойства и отношения оригинала.
По первому признаку модели делятся на логические, материальные и семантические, или вербальные.
Логические модели функционируют по законам логики в сознании человека или в компьютере, работающем под управлением написанной человеком программы. Материальные модели функционируют в соответствии с объективными законами природы.
Семантические, или вербальные, модели являются словесными описаниями объектов моделирования. Они применяются в ряде случаев, в частности на начальных этапах моделирования деятельности организации, при опросе – экспертами персонала с целью получения необходимой информации.
Основная проблема, возникающая при построении вербальных моделей бизнес-процессов организации, заключается в установлении эффективного взаимодействия между экспертами предметной области (сотрудниками организации) и специалистами в области моделирования.
Образные, или иконические, модели выражают свойства оригинала с помощью наглядных образов, имеющих прообразы среди объектов материального мира. Набор моделей ARIS включает несколько моделей, которые по своей сути являются образными, или иконическими. Это, например, модели «Производственный процесс», «Офисный процесс» и другие.
Знаковые (символические) модели выражают свойства моделируемой системы с помощью условных знаков или символов. Образно-знаковые модели совмещают в себе признаки образных и знаковых моделей. Подавляющее большинство моделей ARIS являются образно-знаковыми.
Функциональные, геометрические и функционально-геометрические модели отражают соответственно только функциональные, только пространственные и одновременно функциональные и пространственные свойства оригинала. В методологии ARIS эти модели не используются.
По второму признаку модели делятся на условные, аналогичные и математические. Условные модели выражают свойства и отношения оригинала на основании принятого условия или соглашения. У таких моделей сходство с оригиналом может совершенно отсутствовать. Практически все модели ARIS являются условными. Следует отметить, что образные и образно-знаковые модели относятся тоже к условным.
Аналогичные модели обладают сходством с оригиналом, достаточным для перехода к оригиналу на основании умозаключения по аналогии. Такие модели также не используются в ARIS.
Математические модели обеспечивают переход к оригиналу, фиксацию и исследование его свойств и отношений с помощью математических методов. Математические модели обладают важными достоинствами — четкостью, возможностью строгой дедукции, проверяемостью. Однако в целом ряде случаев при построении математических моделей, например для описания процесса производства стали, могут возникнуть практически непреодолимые трудности. Тем не менее математические модели иногда используются в ARIS, в частности, при расчетах в ходе функционально-стоимостного анализа. Можно провести квалификацию моделей в зависимости от их назначения. С точки зрения учета временного фактора выделяют статичные, имитационные и динамические модели.
Статичные модели описывают содержательную сторону системы, не изменяющуюся во времени. Они могут быть функционально-информационными, т.е. описывать структуру информации, на основе которой функционирует система, и структурными, т.е. описывать структуру системы.
При моделировании организаций проводится главным образом условное моделирование, т.е. предполагается замещение оригинала условной моделью, представляющей его только в рамках договоренности о смысле, приписанном этой модели. В связи с этим вопрос о нотациях, используемых в знаковых и образно-знаковых моделях, приобретает большое значение.
К нотации модели предъявляются следующие основные требования:
- простота — простое при прочих равных условиях предпочтительнее сложного;
- наглядность — хотя бы отдаленное сходство с оригиналом облегчает использование модели;
- индивидуальность — достаточное отличие от других обозначений;
- однозначность — недопустимость обозначения одним символом различных объектов;
Рисунок «Обозначение объектов в диаграмме структуры знаний ARIS»
- единообразие — применение аналогичных правил при моделировании одно родных объектов;
- определенность — четкие правила использования модели;
- учет устоявшихся традиций.
Нотация графической модели предполагает наличие:
- строго определенного набора взаимоувязанных графических изображений — элементов графического языка;
- различных типов связи между ними;
- фрагментов текста (естественного языка);
- встроенных объектов;
- глоссария.
Графический язык обеспечивает структуру и точную семантику естественному языку модели, организует естественный язык определенным и однозначным способом, что позволяет описывать весьма сложные модели.
Синтаксис графического языка содержит, как правило, разноцветные геометрические фигуры (прямоугольники, квадраты, параллелограммы, эллипсы, треугольники) и условные изображения разного рода.
Встроенные объекты — объекты других программных систем (Word, Excel, математические пакеты) — улучшают информационную насыщенность модели, делают ее более полной.
Глоссарий помогает пользователям разобраться с терминологией модели, облегчая тем самым ее понимание и использование.
Этапы структурного анализа
Проведение структурного анализа организации предполагает нескольких этапов:
- построение иерархии целей оптимизации деятельности организации;
- выбор методологии;
- выбор моделей;
- анализ деятельности организации;
- разработка моделей в соответствии с иерархией целей;
- оптимизация моделей;
- реорганизация деятельности.
На первом этапе выявляются и описываются цели, которые планируется достичь в ходе структурного анализа деятельности организации. Их, как правило, бывает несколько. В связи с этим цели необходимо ранжировать, выстроить их иерархию.
Когда цели реорганизации деятельности известны, появляется возможность для выбора методов проведения структурного анализа. Жестких алгоритмов выбора их не существует. Методология структурного анализа предполагает использование одной или нескольких моделей.
Определив цели анализа и выбрав инструменты для его проведения, необходимо детально изучить, как функционирует организация. Целью изучения является сбор данных для построения моделей, отображающих деятельность организации.
Основными принципами проведения изучения деятельности организации являются:
- целенаправленность;
- комплексность;
- планомерность;
- организационно-методическая целостность.
Эти же принципы должны быть реализованы и в методике, включающей описания программы действий, изучаемых объектов, степени детализации изучения, методов сбора данных и правил их обработки. Такая методика обеспечивает стандартизацию изучения предметной области и формализованное представление данных.
Сбор информации производится в рамках всех основных структур организации.
Большая часть собираемой информации не является очевидной, сформулированной и однозначной. В связи с этим перед началом моделирования необходимо выявить основные структурообразующие элементы системы управления анализируемой организации и зафиксировать их. К таким элементам относятся:
- организационная структура компании;
- структура территории;
- состав и структура основных бизнес-процессов компании;
- классификация и структура основных рабочих документов;
- классификация и структура информационных систем.
Организационная структура является наиболее очевидной составляющей любой компании. Однако и здесь могут быть проблемы. Так, проблема возникает при наличии прямой (дисциплинарной) подчиненности одного организационного элемента другому и одновременно дополнительной (функциональной) подчиненности. Наиболее ярким примером может служить бухгалтерия крупной компании, имеющей несколько направлений деятельности. Бухгалтеры, обслуживающие некоторое направление деятельности такой компании, входят в состав единой бухгалтерии и подчиняются (дисциплинарно) главному бухгалтеру (иногда финансовому директору). Однако функциональная подчиненность (в рамках основных функциональных обязанностей бухгалтеров, обслуживающих направление) подразумевает их подчинение руководителю функционального блока (направления).
Характерной проблемой является наличие неофициальных отношений подчинения.
Формально зафиксированное подчинение одних сотрудников другим на практике зачастую отсутствует. В результате появляется новая организационная структура, в целом соответствующая формальной, но в определенных частях отличающаяся от нее.
Третья серьезная проблема связана с отделением юридической структуры от управленческой. Эта особенность характерна в первую очередь для компаний-холдингов, имеющих в своем составе несколько юридических лиц. Управленческая структура (структура подчинения с точки зрения оперативного управления) почти всегда значительно отличается от юридической. Это объясняется тем, что существуют разные принципы и критерии формирования управленческой и юридической структур.
Юридическая структура формируется с точки зрения интересов стратегического управления, а также с точки зрения требований бизнеса, которым занимается организация.
Управленческая же структура выстраивается и оптимизируется с точки зрения более эффективного оперативного управления. В результате в одном подразделении (в рамках управленческой структуры) могут работать специалисты, состоящие в штате нескольких юридических лиц.
Структура территории может оказаться важной для распределенных организаций, где территориальное расположение отдельных подразделений (филиалов) в значительной мере влияет на особенности устройства системы управления, в частности, бизнес-процессами.
Несмотря на то, что во многих организациях нет четко сформулированных регламентных документов, описывающих правила ведения бизнеса и выполнения связанных с этим процедур, структуру основных и вспомогательных процессов верхнего уровня можно определить, и это должно быть сделано в самом начале работ по моделированию. Данная структура в той или иной степени идентична для всех компаний, занятых аналогичной деятельностью. В связи с этим можно использовать существующие обобщенные (референтные) модели процессов, создаваемые для различных отраслевых областей.
Выделение структур процессов обеспечит в дальнейшем более эффективное планирование и управление в ходе моделирования, а также облегчит получение структурированной информации о деятельности моделируемой организации.
Одной из важных задач повышения эффективности деятельности организации является оптимизация документооборота и создание системы управленческого учета. Для решения этой задачи необходимо иметь структурированную систему классификации всего информационного пространства организации, включающего как документы, так и отдельные экономические, финансовые, производственные и другие показатели.
Формирование данной структуры — один из наиболее приоритетных этапов моделирования.
Задачи, связанные с созданием и внедрением информационных технологий, требуют детального анализа существующих информационных систем — их структуры и участия в бизнес-процессах организации. В связи с этим, необходимо заранее, до детального моделирования процессов, сформировать структурированный перечень всех интересующих информационных систем, а также оценить их внутреннюю структуру (прежде всего — набор основных модулей и экранных форм).
Таким образом, для того, чтобы построить адекватную и востребованную модель организации необходимо уже на первоначальных этапах моделирования задуматься о выделении и фиксации всех основополагающих структур. Грамотное их формирование обеспечивает качественный «задел» на будущее. Это позволит продуманно и прогнозируемо разработать все новые детальные модели, имеющие определенное место в общей модели структуры организации и соответствующие целям анализа отдельных элементов и организации в целом.
От качества и количества информации, полученной при изучении организации, зависит, насколько адекватной будет построенная модель.
Разработка моделей деятельности организации включает несколько этапов:
- выделение множества объектов, оказывающих существенное влияние на деятельность структурного элемента;
- спецификацию входных и выходных потоков (информации, материалов, продуктов, услуг, финансов и т.д.);
- выявление основных процессов, определяющих деятельность структурного элемента и обеспечивающих реализацию его целевых функций;
- спецификацию потоков между основными процессами деятельности, уточнение связей между процессами и внешними объектами;
- оценку объемов, интенсивности и других необходимых характеристик потоков;
- разработку функциональной модели деятельности структурного элемента;
- объединение моделей структурных элементов в единую модель деятельности организации.
Построенная модель должна быть оптимизирована по критериям, представляющим интерес для пользователя. После этого проводится анализ моделей, результаты которого используются для реорганизации деятельности.
3.2
5
Голоса
Рейтинг статьи
Анализ предметной области. Основные понятия системного и структурного анализа.
Анализ предметной области
Для того, чтобы разработать программную систему, приносящую реальные выгоды определенным пользователям, необходимо сначала выяснить, какие же задачи она должна решать для этих людей и какими свойствами обладать.
Требования к ПО определяют, какие свойства и характеристики оно должно иметь для удовлетворения потребностей пользователей и других заинтересованных лиц. Однако сформулировать требования к сложной системе не так легко. В большинстве случаев будущие пользователи могут перечислить набор свойств, который они хотели бы видеть, но никто не даст гарантий, что это — исчерпывающий список. Кроме того, часто сама формулировка этих свойств будет непонятна большинству программистов: могут прозвучать фразы типа «должно использоваться и частотное, и временное уплотнение каналов», «передача клиента должна быть мягкой», «для обычных швов отмечайте бригаду, а для доверительных — конкретных сварщиков», и это еще не самые тяжелые для понимания примеры.
Чтобы ПО было действительно полезным, важно, чтобы оно удовлетворяло реальные потребности людей и организаций, которые часто отличаются от непосредственно выражаемых пользователями желаний. Для выявления этих потребностей, а также для выяснения смысла высказанных требований приходится проводить достаточно большую дополнительную работу, которая называется анализом предметной области или бизнес-моделированием, если речь идет о потребностях коммерческой организации. В результате этой деятельности разработчики должны научиться понимать язык, на котором говорят пользователи и заказчики, выявить цели их деятельности, определить набор задач, решаемых ими. В дополнение стоит выяснить, какие вообще задачи нужно уметь решать для достижения этих целей, выяснить свойства результатов, которые хотелось бы получить, а также определить набор сущностей, с которыми приходится иметь дело при решении этих задач. Кроме того, анализ предметной области позволяет выявить места возможных улучшений и оценить последствия принимаемых решений о реализации тех или иных функций.
После этого можно определять область ответственности будущей программной системы — какие именно из выявленных задач будут ею решаться, при решении каких задач она может оказать существенную помощь и чем именно. Определив эти задачи в рамках общей системы задач и деятельностей пользователей, можно уже более точно сформулировать требования к ПО.
Анализом предметной области занимаются системные аналитики или бизнес-аналитики, которые передают полученные ими знания другим членам проектной команды, сформулировав их на более понятном разработчикам языке. Для передачи этих знаний обычно служит некоторый набор моделей, в виде графических схем и текстовых документов.
Анализ деятельности крупной организации, такой, как банк с сетью региональных отделений, нефтеперерабатывающий завод или компания, производящая автомобили, дает огромные объемы информации. Из этой информации надо уметь отбирать существенную, а также надо уметь находить в ней пробелы — области деятельности, информации по которым недостаточно для четкого представления о решаемых задачах. Значит, всю получаемую информацию надо каким-то образом систематизировать. Для систематизации сбора информации о больших организациях и дальнейшей разработки систем, поддерживающих их деятельность, применяется схема Захмана (автор — John Zachman) или архитектурная схема предприятия (enterprise architecture framework).
Таблица 1. Схема Захмана. Приведены примеры моделей для отдельных клеток.
В основе схемы Захмана лежит следующая идея: деятельность даже очень большой организации можно описать, используя ответы на простые вопросы — зачем, кто, что, как, где и когда, — и разные уровни рассмотрения. Обозначенные 6 вопросов определяют 6 аспектов рассмотрения.
- Цели организации и базовые правила, по которым она работает.
- Персонал, подразделения и другие элементы организационной структуры, связи между ними.
- Сущности и данные, с которыми имеет дело организация.
- Выполняемые организацией и различными ее подразделениями функции и операции над данными.
- Географическое распределение элементов организации и связи между географически разделенными ее частями.
- Временные характеристики и ограничения на деятельность организации, значимые для ее деятельности события.
Также выделены несколько уровней рассмотрения, из которых при бизнес-моделировании особенно важны три верхних.
-
Самый крупный — уровень организации в целом, рассматриваемой в ее развитии совместно с окружением, уровень общего планирования ее деятельности. Этот уровень содержит долговременные цели и задачи организации как цельной системы, основные связи организации с внешним миром и основные виды ее деятельности.
-
Уровень бизнеса, на котором организация рассматривается во всех аспектах как отдельная сущность, имеющая определенную структуру, которая соответствует ее основным задачам.
-
Системный уровень, на котором определяются концептуальные модели всех аспектов организации, без привязки к конкретным их воплощениям и реализациям, например, логическая модель данных в виде набора сущностей и связей между ними, логическая архитектура системы автоматизации в виде набора узлов, с привязанными к ним функциями и пр.
Наиболее удобной формой представления информации при анализе предметной области являются графические диаграммы различного рода. Они позволяют достаточно быстро зафиксировать полученные знания, быстро восстанавливать их в памяти и успешно объясняться с заказчиками и другими заинтересованными лицами. Набросать рисунок из прямоугольников и связывающих их стрелок обычно можно гораздо быстрее, чем записать соответствующий объем информации, и на рисунке за один взгляд видно гораздо больше, чем в тексте. Изредка встречаются люди, лучше ориентирующиеся в текстах и более адекватно их понимающие, но чаще рисунки все же более удобны для иллюстрации мыслей и объяснения сложных вещей.
Рисунок 1. Схема деятельности компании в нотации Йордана-ДеМарко.
Часто для описания поведения сложных систем и деятельности крупных организаций используются диаграммы потоков данных (data flow diagrams). Эти диаграммы содержат 4 вида графических элементов: процессы, представляющие собой любые трансформации данных в рамках описываемой системы, хранилища данных, внешние по отношению к системе сущности и потоки данных между элементами трех предыдущих видов.
Используются несколько систем обозначений для перечисленных элементов, наиболее известны нотация Йордана-ДеМарко (Yourdon-DeMarco) и нотация Гэйна-Сарсона (GaneSarson), обе предложенные в 1979 году. Рис. 1 показывает диаграмму потоков данных, которая описывает деятельность компании, управляющей небольшим магазином. Эта диаграмма изображена в нотации Йордана-ДеМарко: процессы изображаются кружками, внешние сущности — прямоугольниками, а хранилища данных — двумя горизонтальными параллельными линиями. На Рис. 2 изображена та же диаграмма в нотации Гейна-Сарсона: на ней процессы — прямоугольники со скругленными углами, внешние сущности — прямоугольники с тенью, а хранилища данных — вытянутые горизонтально прямоугольники без правого ребра.
Рисунок 2. Схема деятельности компании в нотации Гэйна-Сарсона.
Процессы на диаграммах потоков данных могут уточняться: если некоторый процесс устроен достаточно сложно, для него можно нарисовать отдельную диаграмму, описывающую потоки данных внутри этого процесса. На ней показываются те элементы, с которыми этот процесс связан потоками данных, и составляющие его более мелкие процессы и хранилища. Таким образом, возникает иерархическая структура процессов. Обычно на самом верхнем уровне находится один процесс, представляющий собой систему в целом, и набор внешних сущностей, с которыми она взаимодействует.
На Рис. 3 показана возможная детализация процесса «Управление персоналом».
Рисунок 3. Детализация процесса «Управление персоналом».
Диаграммы потоков данных появились как один из первых инструментов представления деятельности сложных систем при использовании структурного анализа. Для представления структуры данных в этом подходе используются диаграммы сущностей и связей (entityrelationship diagrams, ER diagrams), изображающие набор сущностей предметной области и связей между ними. И сущности, и связи на таких диаграммах могут иметь атрибуты. Пример такой диаграммы представлен на Рис. 4.
Рисунок 4. Модель сущностей и связей.
Хотя методы структурного анализа могут значительно помочь при анализе систем и организаций, дальнейшая разработка системы, поддерживающей их деятельность, с использованием объектно-ориентированного подхода часто требует дополнительной работы по переводу полученной информации в объектно-ориентированные модели.
Методы объектно-ориентированного анализа предназначены для обеспечения более удобной передачи информации между моделями анализируемых систем и моделями разрабатываемого ПО. В качестве графических моделей в этих методах вместо диаграмм потоков данных используются рассматривавшиеся при обсуждении RUP диаграммы вариантов использования, а вместо диаграмм сущностей и связей — диаграммы классов.
Однако диаграммы вариантов использования несут несколько меньше информации по сравнению с соответствующими диаграммами потоков данных: на них процессы и хранилища в соответствии с принципом объединения данных и методов работы с ними объединяются в варианты использования, и остаются только связи между вариантами использования и действующими лицами (аналогом внешних сущностей). Для представления остальной информации каждый вариант использования может дополняться набором разнообразных диаграмм UML — диаграммами деятельностей, диаграммами сценариев, и пр. Обо всех этих видах диаграмм будет рассказано в лекции, посвященной архитектуре программного обеспечения.
Основные понятия системного анализа
- Задачи структурного системного анализа
- Истоки структурного моделирования
- Идеи и принципы ССА
- Другие принципы ССА
- Инструментарий ССА
- Принципы построения ИС
Прежде чем внедрять ИС, необходимо изучить и описать существующее положение, а затем предложить (спроектировать) новую структуру управления и организации бизнес-процессов, возможно, с использованием современной ИС.
Главным подходом к исследованию сложных объектов считается системный анализ. Практической реализацией системного анализа стал структурный системный анализ (ССА). Говоря в дальнейшем о ССА, будем иметь в виду задачи не только анализа, но и описания и проектирования систем.
Задачи структурного системного анализа
В менеджменте перед ССА ставятся следующие задачи:
- описать существующее положение вещей (объект управления), т.е. построить так называемую модель «как есть» («AS-IS»);
- предложить новые решения по структуре управления или технологии выполнения бизнес-процессов, т.е. построить модель «как должно быть» («ТО-ВЕ»). При этом предприятие рассматривается в качестве сложной бизнес-системы, функционирующей на основе определенного множества бизнес-процессов. Задачей реорганизации является перевод предприятия в некоторое целевое состояние, характеризующееся, как правило, качественно более высоким уровнем организации работы за счет:
- повышения эффективности бизнес-процессов;
- создания организационной структуры, направленной на поддержку выполнения бизнес-процессов;
- создания информационной системы поддержки выполнения бизнес-процессов.
При создании ИС специалисты сталкиваются с задачами: построить модель «как есть» объекта автоматизации и спроектировать информационную систему модель «как должно быть».
Таким образом, модель «как есть», построенная и менеджером, и специалистом по ИС, будет одинаковой, а модели «как должно быть» будут различными по причине использования разных профессиональных инструментов решения проблем: у менеджеров — за счет структурной реорганизации или реорганизации бизнес-процессов, у специалистов по ИС за счет автоматизации. Но поскольку нельзя автоматизировать существующий беспорядок, то автоматизации должна предшествовать работа по реорганизации, а, с другой стороны, реорганизация даст наибольший эффект, если она будет проведена с использованием современных ИС.
В процессе ССА рассматриваются функциональные, информационные и динамические модели, а также модели функционально-стоимостного анализа (АВС-модели).
Истоки структурного моделирования
В основе ССА лежит графическое представление исследуемого или проектируемого объекта.
Основы современных методов структурно-функционального анализа и моделирования сложных систем были разработаны в трудах профессора Массачусетского технологического института Дугласа Росса, который впервые использовал понятие «структурный анализ» в конце 60-х годов. О дальнейшем развитии идеи описания сложных объектов с помощью относительно небольшого набора типовых элементов свидетельствовало появление методологии структурно-функционального моделирования и анализа сложных систем (SADT), которая постоянно совершенствовалась и широко использовалась для эффективного решения целого ряда проблем (управление финансами и материально-техническим снабжением крупных фирм; разработка программного обеспечения АСУ телефонными сетями; долгосрочное и стратегическое планирование деятельности фирм; проектирование вычислительных систем и сетей и др.).
Идеи и принципы ССА
Главная задача ССА описание работы сложной системы с должной точностью и полнотой, которое должно быть доступно как специалисту аналитику, проектировщику и программисту, так и заказчику (конечному пользователю системы). В этом заключается наибольшая трудность. В частности, системный аналитик сталкивается со следующими взаимосвязанными проблемами:
- Аналитику сложно получить исчерпывающую информацию для оценки требований к системе с точки зрения заказчика.
- Заказчик, в свою очередь, не имеет достаточной информации о проблеме (реорганизации предприятия и бизнес-процессов или построении ИС) и поэтому не может судить о том, что является выполнимым, а что нет.
Аналитик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений как о предметной области, так и о новой системе.
Спецификация системы из-за объема и технических терминов часто непонятна для заказчика.
Если спецификация понятна заказчику, то она будет являться недостаточной для проектировщиков и программистов, создающих систему.
Методы ССА основаны на следующих принципах, помогающих преодолеть сложности, возникающие при описании систем:
- расчленение систем на части «черные ящики»;
- иерархическая организация этих «черных ящиков»;
- использование графических средств.
Удобство использования кибернетического принципа «черного ящика» заключается в том, что нет необходимости знать, как работает система, представляемая «черным ящиком» следует знать лишь его входы и выходы, а также его назначение, т.е. функцию, которую он выполняет (что делает система). Таким образом, первым шагом упрощения сложной системы является ее разбиение на «черные ящики». Такое разбиение должно удовлетворять следующим критериям:
- каждый «черный ящик» реализует единственную функцию системы;
- функция каждого «черного ящика» является легко понимаемой независимо от сложности ее реализации;
связь между «черными ящиками» вводится только при наличии связи между соответствующими функциями системы; - связи должны быть простыми, насколько это возможно, для обеспечения их независимости друг от друга.
Второй важной идеей, лежащей в основе структурных методов, является идея иерархии.
Иерархия — расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.
При исследовании системы с помощью методов системного анализа используется так называемая стратификация, при которой описание объекта проводится послойно, начиная с первого слоя (страты) самого общего вида, с детализацией на каждом следующем слое. При этом каждый объект текущего слоя, с одной стороны, является элементом (условно находится в подчинении) некого объекта предыдущего (верхнего) слоя, а с другой представляется в виде набора подчиненных элементов в следующем (нижнем) слое. В результате образуется некая иерархическая структура.
Третья идея ССА широкое использование графических нотаций, что облегчает понимание сложных систем.
В результате можно дать следующее определение ССА: структурным системным анализом называется метод исследования, проектирования и описания сложных систем в виде иерархии «черных ящиков» с помощью графических средств.
Другие принципы ССА
Методология ССА строится на общих (базовых) принципах. Но существуют также и другие принципы, без учета которых не возможно проведение ССА:
- формализации (необходимость строго методического подхода к решению проблемы);
- абстрагирования (выделение существенных с некоторых позиций аспектов системы и отвлечение от несущественных с целью представления проблемы в упрощенном общем виде);
- «упрятывания» (скрытие несущественной на конкретном этапе информации каждая часть «знает» только необходимую ей информацию);
- концептуальной общности (следование единой философии на всех этапах ЖЦ: структурный анализ структурное проектирование структурное тестирование);
- непротиворечивости (обоснованность и согласованность элементов);
логической независимости (концентрация внимания на логическом проектировании для обеспечения независимости от физического проектирования).
Соблюдение указанных принципов необходимо при организации работ на начальных этапах ЖЦ независимо от используемых методологий. При этом уже на ранних стадиях разработки удается понять, что будет представлять собой создаваемая система, обнаружить промахи и недоработки. Следует своевременно исправлять ошибки с целью облегчения работы на последующих этапах ЖЦ и понижения стоимости разработки.
Классы моделей ССА:
- функциональные модели, с помощью которых производится описание бизнес-процесса в виде иерархии функций, связанных между собой входящими и выходящими потоками (материальными, финансовыми, информационными), управляющими воздействиями, исполнителями;
- информационные модели, позволяющие описать информационное пространство выполнения бизнес-процессов в форме согласованной системы, содержащей информационные объекты (сущности), их свойства (атрибуты), отношения с другими объектами (связи);
- ABC-модели, описывающие механизм формирования стоимости и других характеристик изделий и услуг на основе стоимости функций и ресурсов, задействованных в бизнес-процессах;
динамические модели бизнес-процессов, описывающие зависящие от времени характеристики выполнения процесса и распределение ресурсов для входящих потоков различной структуры при различных значениях управляющих параметров.
Инструментарий ССА
В качестве компьютерного инструмента ССА используются CASE-средства.
CASE-cpедcmвa — комплекс средств автоматизации для анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем.
В основе CASE лежат такие понятия, как методология, метод, нотация и средство.
Методология определяет совокупность методов, правила их использования, а также последовательность шагов выполнения работы.
Метод — процедура или техника описания компонентов объекта исследования, программного обеспечения или ИС.
Нотации предназначены для описания структуры системы, элементов данных, этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, блок-схемы, формальные. и естественные языки.
Средства — инструментарий для поддержки и усиления методов.
Принципы построения ИС.
Проектирование имеет целью обеспечить эффективное функционирование АИС и взаимодействие АИТ со специалистами, использующими в сфере деятельности конкретного экономического объекта ЭВМ и развитые средства коммуникации для выполнения своих профессиональных задач и принятия управленческих решений.
В процессе проектирования совершенствуются как организация основной деятельности экономического объекта (производственной, хозяйственной), так и организация управленческих процедур.
Массовое проектирование АИС потребовало разработки единых теоретических положений, методических подходов к их созданию и функционированию. ИС создаются в соответствии с техническим заданием., являющимся исходным документом для проектирования ИС.
Основополагающие принципы создания АИС: системности, развития, совместимости, стандартизации и унификации, эффективности.
Принцип системности является важнейшим при создании, функционировании и развитии АИС. Он позволяет подойти к исследуемому объекту как единому целому; выявить на этой основе многообразные типы связей между структурными элементами, обеспечивающими целостность системы; установить направления производственно-хозяйственной деятельности системы и реализуемые ею конкретные функции. Системный подход предполагает проведение двухаспектного анализа, получившего название макро и микроподходов.
При макроанализе система или ее элемент рассматриваются как часть системы более высокого порядка. Особое внимание уделяется информационным связям: устанавливается их число, выделяются и анализируются те связи, которые обусловлены целью изучения системы, а затем выбираются наиболее предпочтительные, реализующие заданную целевую функцию. При микроанализе изучается структура объекта, анализируются ее составляющие элементы с точки зрения их функциональных характеристик, проявляющихся через связи с другими элементами и внешней средой. В процессе проектирования АИС системный подход позволяет использовать математическое описание функционирования, исследование различных свойств отдельных элементов и системы в целом, моделировать изучаемые процессы для анализа работы вновь создаваемых систем.
Практическое значение системного подхода и моделирования состоит в том, что они позволяют в доступной для анализа форме не только отразить все существенное, интересующее создателя системы, но и использовать ЭВМ для исследования поведения системы в конкретных, заданных экспериментатором условиях. Поэтому в основе создания АИС в настоящее время лежит метод моделирования на базе системного подхода, позволяющий находить оптимальный вариант структуры системы и тем самым обеспечивать наибольшую эффективность ее функционирования.
Принцип развития заключается в том, что АИС создается с учетом возможности постоянного пополнения и обновления функций системы и видов ее обеспечении. Предусматривается, что автоматизированная система должна наращивать свои вычислительные мощности, оснащаться новыми техническими и программными средствами, быть способной постоянно расширять и обновлять круг задач и информационный фонд, создаваемый в виде системы баз данных.
Принцип совместимости заключается в обеспечении способности взаимодействия АИС различных видов, уровней в процессе их совместного функционирования. Реализация принципа совместимости позволяет обеспечить нормальное функционирование экономических объектов, повысить эффективность управления народным хозяйством и его звеньями.
Принцип единого информационного пространства:
- пространственная распределенность пользователей;
- функционирование ИС в режиме реального времени;
- расширенные глобальные телекоммуникационные возможности;
- внутрисистемная информационная связанность;
- множественность интерфейсов; виртуальность и однородность их технической реализации;
Принцип стандартизации и унификации заключается в необходимости применения типовых, унифицированных и стандартизированных элементов функционирования АИС. Внедрение в практику создания и развития АИС этого принципа позволяет сократить временные, трудовые и стоимостные затраты на создание АИС при максимально возможном использовании накопленного опыта в формировании проектных решении и внедрении автоматизации проектировочных работ.
Принцип надежности, защищенности и безопасности:
- резервирование, в том числе техническое и информационное дублирование (включая создание резервного информационного центра);
- множественность уровней защиты;
- авторизация и контроль доступа в систему для проведения отдельных операций и функций;
- ведение журналов операций и документооборота;
Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АИС и целевым эффектом, получаемым при ее функционировании.
Кроме основополагающих принципов для эффективного осуществления управления выделяют также ряд частных принципов, детализирующих общие. Соблюдение каждого из частных принципов позволяет получить определенный экономический эффект. Один из них — принцип декомпозиции — используется при изучении особенностей, свойств элементов и системы в целом. Он основан на разделении системы на части, выделении отдельных комплексов работ, создает условия для более эффективного ее анализа и проектирования.
Для реализации перечисленных требований и обеспечения структурной и функциональной полноты интегрированной АИС необходима реализация проекта с соблюдением ряда принципов проектирования:
Принцип первого руководителя предполагает закрепление ответственности при создании системы за заказчиком — руководителем предприятия, организации, отрасли, т.е. будущим пользователем, который отвечает за ввод в действие и функционирование АИС.
Принцип первого руководителя предусматривает:
- наличие у руководителя проекта реальных полномочий при рассмотрении и утверждении концепции и стратегии развития;
- контроль за сроками, технологичностью и полнотой проекта;
- возможность делегирования и перераспределения полномочий;
- подготовку и переподготовку персонала, участвующего в проекте;
- координацию усилий подразделений на всех стадиях жизненного цикла проекта системы;
Принцип новых задач — поиск постоянного расширения возможностей системы, совершенствование процесса управления, получение дополнительных результатных показателей с целью оптимизировать управленческие решения. Это может сопровождаться постановкой и реализацией при использовании ЭВМ и других технических средств новых задач управления.
Принцип автоматизации информационных потоков и документооборота предусматривает комплексное использование технических средств на всех стадиях прохождения информации от момента ее регистрации до получения результатных показателей и формирования управленческих решений.
Принцип автоматизации проектирования имеет целью повысить эффективность самого процесса проектирования и создания АИС на всех уровнях народного хозяйства, обеспечивая при этом сокращение временных, трудовых и стоимостных затрат за счет внедрения индустриальных методов. Современный уровень разработки и внедрения систем позволяет широко использовать типизацию проектных решений, унификацию методов и средств при подготовке проектных материалов, стандартизацию подходов при проектировании отдельных элементов систем и подсистем, методы автоматизации ведения проектных работ с использованием персональных ЭВМ и организованных на их базе автоматизированных рабочих мест проектировщика.
Рассмотренные базовые принципы дополняются не менее важными организационно-технологическими, без которых невозможна разработка новых информационных технологий. Наиболее применяемые организационно-технологические принципы создания АИТ:
- Принцип абстрагирования заключается в выделении существенных (с конкретной позиции рассмотрения) аспектов системы и отвлечении от несущественных с целью представления проблемы в более простом общем виде, удобном для анализа и проектирования.
- Принцип формализации заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы, использованию формализованных методов описания и моделирования изучаемых и проектируемых процессов, включая бизнес-процессы, функционирования системы.
- Принцип концептуальной общности заключается в неукоснительном следовании единой методологии на всех этапах проектирования автоматизированной системы и всех ее составляющих.
- Принцип непротиворечивости и полноты заключается в наличии всех необходимых элементов во вновь создаваемой системе и согласованном их взаимодействии.
- Принцип независимости данных предполагает, что модели данных должны быть проанализированы и спроектированы независимо от процессов их обработки, а также от их физической структуры и распределения в технической среде.
- Принцип структурирования данных предусматривает необходимость структурирования и иерархической организации элементов информационной базы системы.
- Принцип доступа конечного пользователя заключается в том, что пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, которые он может использовать непосредственно (без программирования).
Соблюдение приведенных принципов необходимо при выполнении работ на всех стадиях создания и функционирования АИС, т.е. в течение всего их жизненного цикла.
Пример описания предметной области «Фитнесс-центр»
Программа для фитнес-центра по распределению фитнес – расписания и контроля его соблюдения
Предполагается, что в системе фитнес центра будет 3 роли пользователей: клиенты, тренеры, администраторы. Авторизация в системе производится по телефону и паролю.
Клиенты могут зарегистрироваться в системе, указав ФИО, телефон, пароль, дату рождения, фото профиля, пол.
Администраторы – пользователи с уже заполненным профилем. Они могут добавлять новых тренеров и записывать их на различные курсы обучения с целью поддержки и улучшения их профессиональной квалификации. Постоянным клиентам администраторы могут предоставлять скидки на тренировки.
Любой клиент после авторизации может выбрать себе тренера (если у него нет такового). В этом случае клиент видит список тренеров с именем, фото, полом, стажем работы и списком достижений. Клиент может отправить заявку любому из тренеров, написав при этом цель, которую он хочет достигнуть при тренировках.
Тренер после авторизации видит новые заявки от клиентов и их количество (если таковые имеются). Тренер может принять заявку или отклонить. В случае отказа, тренер должен указать причину. В случае подтверждения заявки тренер должен выставить план индивидуальных занятий для клиента. Выбрав из списка клиентов без плана тренировок, тренер видит цель клиента, его возраст и планирует даты тренировочного цикла. Для индивидуальных занятий тренер может выбрать упражнения, указывая при этом его вид (приседания, отжимания и т.д.), частоту выполнения (сколько раз в неделю), число подходов и число повторений в каждом подходе.
Клиент, отправивший заявку, но не получивший ответа, видит список своих заявок с результатами (в том числе с указанием причины при отказе) и количеством дней ожидания ответа. Получив план тренировок, клиент видит экран с 2 вкладками: план тренировок (дата-список упражнений через запятую) и сегодняшний перечень индивидуальных занятий. Для последней выводится список: вид упражнения, количество повторов и Checkbox, позволяющий отметить выполнения, упражнения. Несмотря на это, упражнение не будет засчитано системой до тех пор, пока клиент не укажет показатель своего пульса во время выполнения упражнения. Сверху выводится сегодняшний прогресс (по количеству выполненных упражнений) в процентах с графическим отображением.
Тренер также может посмотреть список своих текущих клиентов с указанием у каждого: проценты выполнения всего цикла тренировок (зависит от длительности цикла) и процента выполненных упражнений (т.к. некоторые упражнения могут быть пропущены). По каждому клиенту выводится средний показатель пульса во время выполнения упражнений.
Контрольные вопросы
- Что такое «CASE-cpедcmвa»
Перечислите понятия, лежащие в основе CASE - Назовите основополагающие принципы создания АИС
- Назовите базовые принципы проектирования
- Назовите организационно-технологические принципы создания АИТ
Содержание
- 1 Проект Информатика в социальной сфере создан для комплексной поддержки и информирования неопытных пользователей компьютеров и все что с ними связано. Материалы подобраны таким образом что даже самый неопытный пользователь сможет в нем разобраться.
- 2 Автор проекта
- 3 Название проекта
- 4 Дисциплина
- 5 Краткая аннотация проекта
- 6 Вопросы, направляющие проект
- 6.1 Основополагающий вопрос
- 6.2 Проблемные вопросы
- 6.3 Учебные вопросы
- 7 Презентация учителя
- 8 Визитная карточка проекта
- 9 Пример продукта проектной деятельности учащихся
- 10 Материалы по сопровождению и поддержке проектной деятельности
Проект Информатика в социальной сфере создан для комплексной поддержки и информирования неопытных пользователей компьютеров и все что с ними связано. Материалы подобраны таким образом что даже самый неопытный пользователь сможет в нем разобраться.
Автор проекта
Белова Вера Владимировна
Название проекта
Анализ предметной области. Структурный (процессный) подход к анализу бизнес процессов.
Дисциплина
Проектирование информационных систем
Краткая аннотация проекта
Проект позволит рассмотреть основные вопросы анализа и проектирования бизнес процессов, предметной области: функциональное моделирование бизнес процессов, моделирование потоков данных, объектно-ориентированные методы анализа и проектирования ПО, использование CASE средств для получения бизнес моделей предприятия. Проект позволит получить навыки построения структурных и объектно-ориентированных моделей бизнес процессов с помощью современных средств проектирования информационных систем, а также позволит получить навыки работы в современных средствах проектирования информационных систем.
Вопросы, направляющие проект
Основополагающий вопрос
Как осуществляется принцип «Пришел, увидел, реорганизовал»?
Проблемные вопросы
1. Почему в проектировании ИС анализ предметной области является одним из основных средств достижения цели?
2. Почему реализация ИС невозможна без ее проектирования?
3. Как проектирование используется в доработке имеющейся ИС?
Учебные вопросы
1. Что такое методология функционального моделирования?
2. Какие существуют виды методологий функционального моделирования?
3. Какие существуют стандарты методологий моделирования?
4. Как осуществляется анализ предметной области?
5. Каково назначение диаграмм AS IS и AS TO BE?
Презентация учителя
Презентация учителя
Визитная карточка проекта
Визитная карточка
Пример продукта проектной деятельности учащихся
Сайт
Материалы по сопровождению и поддержке проектной деятельности
Сайт проекта