Применения нотаций IDEF0 и IDEF3 для моделирования бизнес-процессов. Методология idef3

С помощью этой практической работы Вы сможете:

освоить принципы построения диаграммы IDEF3;

научиться устанавливать связи между работами;

освоить правила создания перекрестков.

Теоретические сведения

Диаграммы idef3

& Наличие в диаграммахDFDэлементов для описания источников, приемников и хранилищ данных позволяет более эффективно и наглядно описать процесс документооборота.

Однако дляописания логики взаимодействия информационных потоков более подходитIDEF 3 , называемая такжеworkflow diagramming -методологией моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектов, являющихся частью этих процессов.

Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время. Каждый сценарий сопровождается описанием процесса и может быть использован для документирования каждой функции.

IDEF 3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикамописать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе .

Каждая работа в IDEF 3 описывает какой-либо сценарий бизнес-процесса и может являться составляющей другой работы. Поскольку сценарий описывает цель и рамки модели, важно, чтобы работы именовались отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, или именным словосочетанием, содержащим такое существительное.

Точка зрения на модель должна быть задокументирована. Обычно это точка зрения человека, ответственного за работу в целом. Также необходимо задокументировать цель модели - те вопросы, на которые призвана ответить модель.

Диаграмма является основной единицей описания вIDEF 3 Важно правильно построить диаграммы, поскольку они предназначены для чтения другими людьми (а не только автором).

Единицы работы – Unit of Work (UOW ) , также называемые работами (activity), являются центральными компонентами модели. ВIDEF 3 работы изображаютсяпрямоугольниками с прямыми углами (рис. 6.1.) и имеютимя , выраженное отглагольным существительным,обозначающим процесс действия , одиночным или в составе словосочетания, иномер (идентификатор); другое имя существительное в составе того же словосочетания, зависимое от отглагольного существительного, обычно отображает основной выход (результат) работы (например, "Изготовление изделия"}.

Рис. 6.1. Обозначение работы в диаграмме IDEF 3

Связи показывают взаимоотношения работ. Все связи вIDEF 3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммыIDEF3 стараются построить так, чтобысвязи были направлены слева направо . ВIDEF3 различают три типа стрелок, изображающих связи, стиль которых устанавливается во вкладкеStyle (рис. 6.2.) диалогаArrow Properties (пункт контекстного менюStyle ).

Рис. 6.2. Вкладка Style диалога Arrow Properties

Старшая (Precedence) стрелка - сплошная линия, связывающая единицы работ (UOW). Рисуется слева направо или сверху вниз. Показывает, что работа-источник должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется.

Стрелка отношения (Relational) - пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между единицами работ (UOW), а также между единицами работ и объектами ссылок.

Потоки объектов (ObjectFlow)- 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 и используется в другой.

Старшая связь показывает, что работа-источник заканчивается ранее, чем начинается работа-цель. Часто результатом работы-источника становится объект, необходимый для запуска работы-цели. В этом случае стрелку, обозначающую объект, изображают с двойным наконечником. Имя стрелки должно ясно идентифицировать отображаемый объект. Поток объектов имеет ту же семантику, что и старшая стрелка.

Отношение показывает, что стрелка является альтернативой старшей стрелке или потоку объектов в смысле задания последовательности выполнения работ - работа-источник не обязательно должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется. Более того, работа-цель может закончиться прежде, чем закончится работа-источник (рис. 6.3.).

Рис. 6.3. Временная диаграмма выполнения работ

Перекрестки (Junction ). Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Перекрестки 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.

Различают перекрестки для слияния (Fan - in Junction ) и разветвления (Fan - in Junction ) стрелок. Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и разветвления.

Для внесения перекрестка служит кнопка в палитре инструментов. В диалогеJunction Туре Editor нужно будет указать тип перекрестка (рис. 6.4.).

Рис. 6.4. Типы перекрестков

Смысл каждого типа приведен в таблице 6.1.

Таблица 6.1. Типы перекрестков

Обозначение	Наименование	Смысл в случае слияния стрелок Fan - in Junction	Смысл в случае разветвления стрелок Fan - in Junction
	Асинхронное «И» (Asynchronous AND)	Все предшествующие процессы должны быть завершены	Все следующие процессы должны быть запущены
	Синхронное «И» (Synchronous AND)	Все предшествующие процессы завершены одновременно	Все следующие процессы запускаются одновременно
	Асинхронное «ИЛИ» (Asynchronous OR)	Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены	Один или несколько следующих процессов должны быть запущены
	Синхронное «ИЛИ» (Synchronous OR)	Один или несколько предшествующих процессов завершены одновременно	Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно
	Исключающее «ИЛИ» XOR	Только один предшествующий процесс завершен	Только один следующий процесс запускается

Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J (рис. 6.5.).

Рис. 6.5. Обозначение нумерации перекрестка

Можно редактировать свойства перекрестка (рис 6.6.) при помощи диалога Junction Properties , который вызывается из контекстного меню.

Рис. 6.6. Диалоговое окно свойств перекрестков

В отличие от IDEF 0 и DFD в IDEF 3 стрелки могут сливаться и разветвляться только через перекрестки.

Правила создания перекрестков. На одной диаграммеIDEF3 может быть создано несколько перекрестков различных типов. Определенные сочетания перекрестков для слияния и разветвления могут приводить к логическим несоответствиям. Чтобы избежать конфликтов, необходимо соблюдать следующие правила:

Каждому перекрестку для слияния должен предшествовать перекресток для разветвления.

синхронного илиасинхронного «ИЛИ». Действительно, после работы 1 может запускаться только одна работа - 2 или 3, а для запуска работы 4 требуется окончание обеих работ - 2 и 3. Такой сценарий не может реализоваться (рис. 6.7.).

Рис. 6.7. Неверное размещение перекрестков. Перекресток для слияния «И» не может следовать за перекрестком для разветвления «ИЛИ»

Перекресток для слияния «И» не может следовать за перекрестком для разветвления типа исключающего «ИЛИ» (рис. 6.8.).

Рис. 6.8. Неверное размещение перекрестков. Перекресток для слияния «И» не может следовать за перекрестком для разветвления типа исключающего «ИЛИ»

Перекресток для слияния типа исключающего «ИЛИ» не может следовать за перекрестком для разветвления типа «И» (рис. 6.9.). Здесь после завершения работы 1 запускаются обе работы - 2 и 3, а для запуска работы 4 требуется, чтобы завершилась одна и только одна работа - или 2, или 3.

Рис. 6.9. Неверное размещение перекрестков. 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.

Практическое задание « Создание диаграммы IDEF 3 »

Построение модели рассмотрим на примере бизнес-процесса "Сборка изделия".

Упражнение 3 2 . Создание диаграммы IDEF3 .

Рис. 6.10. Выбор нотации IDEF 3 в диалоге Activity Box Count

Возникает диаграмма IDEF 3 , содержащая работы (UOW ).

Правой кнопкой мыши щелкните по работе, выберите в контекстном меню Name и внесите имя работы «Подготовка компонентов».

Во вкладке Definition внесите определение «Подготавливаются все компоненты корпусной мебели согласно спецификации заказа» (рис. 6.11.).

Рис. 6.11. Диалоговое окно свойств работы

Во вкладку UOW , внесите свойства работы (таблица 6.2.).

Таблица 6.2. СвойстваUOW

Тип	Использование
	Подготовка деталей изделия
	Подготавливаются все детали изделия согласно спецификации заказа

Читайте также:

Ведомые сетью инверторы на тиристорах (на примере трехфазной однополупериодной схемы, анализ, временные диаграммы).
Вопрос № 4. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Диаграммы плавкости. Правило рычага.
Выделить диаграмму, на вкладке Конструктор в группе Расположение выполнить команду Переместить диаграмму
Генераторы постоянного тока, энергетическая диаграмма. Классификация.
Графическое изображение изменения гидростатического давления вдоль стенки в зависимости от глубины называется диаграммой распределения давления или эпюрой давления.
Диаграмма направленности антенны. Способы представления: в прямоугольной системе координат; полярной системе координат; картографическое изображение.

Существуют два типа диаграмм в стандарте IDEF3, представляющие описание одного и того же сценария технологического процесса в разных ракурсах:

Диаграммы относящиеся к первому типу называются диаграммамиОписания Последовательности Этапов Процесса (Process Flow Description Diagrams, PFDD) ,
а ко второму - диаграммами Состояния Объекта в и его Трансформаций Процессе (Object State Transition Network, OSTN) .

Иное встречающееся название для PFDD - диаграмма работ WFD (Work Flow Diagram).

Предположим, требуется описать процесс окраски детали в производственном цеху на предприятии. С помощью диаграмм PFDD документируется последовательность и описание стадий обработки детали в рамках исследуемого технологического процесса. Диаграммы OSTN используются для иллюстрации трансформаций детали, которые происходят на каждой стадии обработки.

На следующем примере, опишем, как графические средства IDEF3 позволяют документировать вышеуказанный производственный процесс окраски детали. В целом, этот процесс состоит непосредственно из самой окраски, производимой на специальном оборудовании и этапа контроля ее качества, который определяет, нужно ли деталь окрасить заново (в случае несоответствия стандартам и выявления брака) или отправить ее в дальнейшую обработку.

Рисунок 1. Пример PFDD диаграммы.

На рис.1 изображена диаграмма PFDD, являющаяся графическим отображение сценария обработки детали. Прямоугольники на диаграмме PFDD называются функциональными элементами или элементамиповедения (Unit of Behavior, UOB) и обозначают событие, стадию процесса или принятие решения . Каждый UOB имеет свое имя , отображаемое в глагольном наклонении и уникальный номер. Стрелки или линии являются отображением перемещения детали между UOB-блоками в ходе процесса.

Объект, обозначенный J1 - называется перекрестком (Junction). Перекрестки используются для отображения логики взаимодействия стрелок (потоков) при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы. Различают перекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления (Fan-out Junction) стрелок. Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и для разветвления .

Сценарий, отображаемый на диаграмме, можно описать в следующем виде:

Деталь поступает в окрасочный цех, подготовленной к окраске. В процессе окраски наносится один слой эмали при высокой температуре. После этого, производится сушка детали, после которой начинается этап проверки качества нанесенного слоя. Если тест подтверждает недостаточное качество нанесенного слоя (недостаточную толщину, неоднородность и т.д.), то деталь заново пропускается через цех окраски. Если деталь успешно проходит контроль качества, то она отправляется в следующий цех для дальнейшей обработки.

Рисунок 2. Пример OSTN диаграммы

На рис.2 представлено отображение процесса окраски с точки зрения OSTN диаграммы. Состояния объекта (в нашем случае детали) и Изменение состояния являются ключевыми понятиями OSTN диаграммы. Состояния объекта отображаются окружностями, а их изменения направленными линиями. Каждая линия имеет ссылку на соответствующий функциональный блок UOB, в результате которого произошло отображаемое ей изменение состояния объекта.

6) IDEF3-модель отвечает на вопросы "Как система это делает?" Язык IDEF3 - язык диаграмм, помогающий разработчику моделей наглядно представить моделируемые процессы. В IDEF3 входят два типа описаний:

1. процесс-ориентированные в виде последовательности операций (Process Flow Description Diagrams, PFDD);

2. объект-ориентированные, выражаемые диаграммами перехода состояний, характерными для конечно-автоматных моделей (Object State Transition Network, OSTN).

На рис. 1 представлен пример процесс-ориентированной IDEF3-диаграммы. Здесь функции (операции) показаны прямоугольниками с горизонтальной чертой, отделяющей верхнюю секцию с названием функции от нижней секции, содержащей номер функции. Связи, отражающие последовательность выполнения функций, изображаются сплошными линиями-стрелками. Пунктирные линии используются для привязки объектов-комментариев к функциям. Двойная стрелка показывает поток объектов от одной функции к другой.

Рис. 1. IDEF3-диаграмма последовательности операций

Для указания разветвлений и слияний связей (их принято называть перекрестками) используют квадраты, у которых одна или обе вертикальные стороны представлены двойными линиями, а внутри квадрата записан один из символов & , O или X . При разветвлении эти символы означают реакцию всех, некоторых или только одной из последующих функций на входное воздействие соответственно. Аналогичный смысл имеют символы & , O или X при слиянии - последующая функция начинает выполняться после окончания всех, некоторых или только одной из входных операций. Например, перекрестки рис. 2 соответствуют логической операции И, т.е. все входные процессы должны быть завершены, а все выходные процессы должны быть запущены, отличие синхронного И (рис. 2,б) от асинхронного И (рис. 2,а) состоит в том, что в асинхронном случае все выходные процессы запускаются одновременно.

Рис. 2. Перекрестки

На рис. 4 представлен пример объект-ориентированной IDEF3-диаграммы. В таких диаграммах имеются средства для изображения состояний системы, активностей, переходов из состояния в состояние и условий перехода.

Рис. 4. IDEF3-диаграмма перехода состояний

7)IDEF2 и IDEF3 реализуют поведенческое моделирование. Если методика IDEF0 связана с функциональными аспектами и позволяет отвечать на вопрос: "Что делает система?", то в этих методиках детализируется ответ на вопрос: "Как система это делает". В основе поведенческого моделирования лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания, сети Петри, возможно применение модели конечного автомата, описывающей поведение системы как последовательности смен состояний. Перечисленные методики относятся к так называемым структурным методам.

IDEF4 Объектно-ориентированное проектирование

IDEF4 реализует объектно-ориентированный анализ больших систем. Он предоставляет пользователю графический язык для изображения классов, диаграмм наследования, таксономии методов

Object-Oriented Design - методология построения объектно-ориентированных систем, позволяют отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия, тем самым позволяя анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы.

IDEF5 Систематизация объектов приложения

IDEF5 направлен на представление онтологической информации приложения в удобном для пользователя виде. Для этого используются символические обозначения (дескрипторы) объектов, их ассоциаций, ситуаций и схемный язык описания отношений классификации, "часть-целое", перехода и т.п. В методике имеются правила связывания объектов (термов) в предложения и аксиомы интерпретации термов.

Ontology Description Capture - Стандарт онтологического исследования сложных систем. С помощью методологии IDEF5 онтология системы может быть описана при помощи определенного словаря терминов и правил, на основании которых могут быть сформированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производится её оптимизация;

IDEF6 Использование рационального опыта проектирования

IDEF6 направлен на сохранение рационального опыта проектирования информационных систем, что способствует предотвращению структурных ошибок.

Design Rationale Capture - Обоснование проектных действий. Назначение IDEF6 состоит в облегчении получения «знаний о способе» моделирования, их представления и использования при разработке систем управления предприятиями. Под «знаниями о способе» понимаются причины, обстоятельства, скрытые мотивы, которые обуславливают выбранные методы моделирования. Проще говоря, «знания о способе» интерпретируются как ответ на вопрос: «почему модель получилась такой, какой получилась?» Большинство методов моделирования фокусируются на собственно получаемых моделях, а не на процессе их создания. Метод IDEF6 акцентирует внимание именно на процессе создания модели;

IDEF8 Взаимодействие человека и системы

IDEF8 предназначен для проектирования диалогов человека и технической системы.

User Interface Modeling - Метод разработки интерфейсов взаимодействия оператора и системы (пользовательских интерфейсов). Современные среды разработки пользовательских интерфейсов в большей степени создают внешний вид интерфейса. IDEF8 фокусирует внимание разработчиков интерфейса на программировании желаемого взаимного поведения интерфейса и пользователя на трех уровнях: выполняемой операции (что это за операция); сценарии взаимодействия, определяемом специфической ролью пользователя (по какому сценарию она должна выполняться тем или иным пользователем); и, наконец, на деталях интерфейса (какие элементы управления, предлагает интерфейс для выполнения операции);

IDEF9 Учет условий и ограничений

IDEF9 предназначен для анализа имеющихся условий и ограничений (в том числе физических, юридических, политических) и их влияния на принимаемые решения в процессе реинжиниринга.

Scenario-Driven IS Design (Business Constraint Discovery method) - Метод исследования бизнес ограничений был разработан для облегчения обнаружения и анализа ограничений в условиях которых действует предприятие. Обычно, при построении моделей описанию ограничений, оказывающих влияние на протекание процессов на предприятии уделяется недостаточное внимание. Знания об основных ограничениях и характере их влияния, закладываемые в модели, в лучшем случае остаются неполными, несогласованными, распределенными нерационально, но часто их вовсе нет. Это не обязательно приводит к тому, что построенные модели нежизнеспособны, просто их реализация столкнется с непредвиденными трудностями, в результате чего их потенциал будет не реализован. Тем не менее в случаях, когда речь идет именно о совершенствовании структур или адаптации к предсказываемым изменениям, знания о существующих ограничениях имеют критическое значение;

IDEF14 Моделирование вычислительных сетей

IDEF14 предназначен для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т.п.

Network Design - Метод проектирования компьютерных сетей, основанный на анализе требований, специфических сетевых компонентов, существующих конфигураций сетей. Также он обеспечивает поддержку решений, связанных с рациональным управлением материальными ресурсами, что позволяет достичь существенной экономии.

8) CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Согласно обзору передовых технологий (Survey of Advanced Technology), составленному фирмой Systems Development Inc. в 1996 г. по результатам анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся "полочным" ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

· CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

· реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

· CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

· широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;

· относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;

· широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;

· отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;

· широкий диапазон предметных областей проектов;

· различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Среди наиболее важных проблем выделяются следующие:

· достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;

· внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;

· отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;

· CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;

· некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;

· негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм, грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть все перечисленные трудности. Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:

· высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

· положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

· приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

CASE средства поддерживают 2 технологии:

All fusion (поддерживает структурную методологию, IDEF0, IDEF1 и т.д.) - datarun

Объектно-ориентированную методологию (UML). – RUP (рациональный унифицированный процесс)

Предназначение IDEF3

IDEF3 является стандартом документирования технологических процессов, происходящих на предприятии, и предоставляет инструментарий для наглядного исследования и моделирования их сценариев. Сценарием (Scenario) мы называем описание последовательности изменений свойств объекта, в рамках рассматриваемого процесса (например, описание последовательности этапов обработки детали в цеху и изменение её свойств после прохождения каждого этапа). Исполнение каждого сценария сопровождается соответствующим документооборотом, который состоит из двух основных потоков: документов, определяющих структуру и последовательность процесса (технологических указаний, описаний стандартов и т.д.), и документов, отображающих ход его выполнения (результатов тестов и экспертиз, отчетов о браке, и т.д.). Для эффективного управления любым процессом, необходимо иметь детальное представление об его сценарии и структуре сопутствующего документооборота. Средства документирования и моделирования IDEF3 позволяют выполнять следующие задачи:

Документировать имеющиеся данные о технологии процесса, выявленные, скажем, в процессе опроса компетентных сотрудников, ответственных за организацию рассматриваемого процесса.
Определять и анализировать точки влияния потоков сопутствующего документооборота на сценарий технологических процессов.
Определять ситуации, в которых требуется принятие решения, влияющего на жизненный цикл процесса, например изменение конструктивных, технологических или эксплуатационных свойств конечного продукта.
Содействовать принятию оптимальных решений при реорганизации технологических процессов.
Разрабатывать имитационные модели технологических процессов, по принципу "КАК БУДЕТ, ЕСЛИ..."

Два типа диаграмм в IDEF3

Существуют два типа диаграмм в стандарте IDEF3, представляющие описание одного и того же сценария технологического процесса в разных ракурсах. Диаграммы относящиеся к первому типу называются диаграммами Описания Последовательности Этапов Процесса (Process Flow Description Diagrams, PFDD) , а ко второму - диаграммами Состояния Объекта в и его Трансформаций Процессе (Object State Transition Network, OSTN) . Предположим, требуется описать процесс окраски детали в производственном цеху на предприятии. С помощью диаграмм PFDD документируется последовательность и описание стадий обработки детали в рамках исследуемого технологического процесса. Диаграммы OSTN используются для иллюстрации трансформаций детали, которые происходят на каждой стадии обработки.

Рисунок 1. Пример PFDD диаграммы.

На рис.1 изображена диаграмма PFDD, являющаяся графическим отображение сценария обработки детали. Прямоугольники на диаграмме PFDD называются функциональными элементами или элементами поведения (Unit of Behavior, UOB) и обозначают событие, стадию процесса или принятие решения. Каждый UOB имеет свое имя, отображаемое в глагольном наклонении и уникальный номер. Стрелки или линии являются отображением перемещения детали между UOB-блоками в ходе процесса. Линии бывают следующих видов:

Старшая (Precedence) - сплошная линия, связывающая UOB. Рисуется слева направо или сверху вниз.

Отношения (Relational Link)- пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между UOB

Потоки объектов (Object Flow)- стрелка с двумя наконечниками используется для описания того факта, что объект (деталь) используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой.

Обозначение	Наименование	Смысл в случае слияния стрелок (Fan-in Junction)	Смысл в случае разветвления стрелок (Fan-out Junction)
	Asynchronous AND	Все предшествующие процессы должны быть завершены	Все следующие процессы должны быть запущены
		Все предшествующие процессы завершены одновременно	Все следующие процессы запускаются одновременно
		Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены	Один или несколько следующих процессов должны быть запущены
		Один или несколько предшествующих процессов завершаются одновременно	Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно
	XOR (Exclusive OR)	Только один предшествующий процесс завершен	Только один следующий процесс запускается

Все перекрестки в PFDD диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс "J".

Сценарий, отображаемый на диаграмме, можно описать в следующем виде:

Каждый функциональный блок UOB может иметь последовательность декомпозиций , и, следовательно, может быть детализирован с любой необходимой точностью. Под декомпозицией мы понимаем представление каждого UOB с помощью отдельной IDEF3 диаграммы. Например, мы можем декомпозировать UOB "Окрасить Деталь", представив его отдельным процессом и построив для него свою PFDD диаграмму. При этом эта диаграмма будет называться дочерней , по отношению к изображенной на рис. 1, а та, соответственно родительской . Номера UOB дочерних диаграмм имеют сквозную нумерацию, т.е., если родительский UOB имеет номер "1", то блоки UOB на его декомпозиции будут соответственно иметь номера "1.1", "1.2" и т.д. Применение принципа декомпозиции в IDEF3 позволяет структурировано описывать процессы с любым требуемым уровнем детализации.

Рисунок 2. Пример OSTN диаграммы

Если диаграммы PFDD технологический процесс "С точки зрения наблюдателя", то другой класс диаграмм IDEF3 OSTN позволяет рассматривать тот же самый процесс "С точки зрения объекта". На рис.2 представлено отображение процесса окраски с точки зрения OSTN диаграммы. Состояния объекта (в нашем случае детали) и Изменение состояния являются ключевыми понятиями OSTN диаграммы. Состояния объекта отображаются окружностями, а их изменения направленными линиями. Каждая линия имеет ссылку на соответствующий функциональный блок UOB, в результате которого произошло отображаемое ей изменение состояния объекта.

& Наличие в диаграммах DFD элементов для описания источников, приемников и хранилищ данных позволяет более эффективно и наглядно описать процесс документооборота.

Однако дляописания логики взаимодействия информационных потоков более подходит IDEF3 , называемая также workflow diagramming - методологией моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектов, являющихся частью этих процессов.

IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе .

Каждая работа в IDEF3 описывает какой-либо сценарий бизнес-процесса и может являться составляющей другой работы. Поскольку сценарий описывает цель и рамки модели, важно, чтобы работы именовались отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, или именным словосочетанием, содержащим такое существительное.

Диаграмма является основной единицей описания в IDEF3 Важно правильно построить диаграммы, поскольку они предназначены для чтения другими людьми (а не только автором).

Единицы работы – Unit of Work (UOW) , также называемые работами (activity), являются центральными компонентами модели. В IDEF3 работы изображаются прямоугольниками с прямыми углами (рис. 6.1.) и имеют имя , выраженное отглагольным существительным, обозначающим процесс действия , одиночным или в составе словосочетания, и номер (идентификатор); другое имя существительное в составе того же словосочетания, зависимое от отглагольного существительного, обычно отображает основной выход (результат) работы (например, "Изготовление изделия"}.

Рис. 6.1. Обозначение работы в диаграмме IDEF3

Связи показывают взаимоотношения работ. Все связи в IDEF3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммы IDEF3 стараются построить так, чтобы связи были направлены слева направо . В IDEF3 различают три типа стрелок, изображающих связи, стиль которых устанавливается во вкладке Style (рис. 6.2.) диалога Arrow Properties (пункт контекстного меню Style ).

Рис. 6.2. Вкладка Style диалога Arrow Properties

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 и используется в другой.

Рис. 6.3. Временная диаграмма выполнения работ

Перекрестки (Junction). Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Перекрестки 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.

Различают перекрестки для слияния (Fan-in Junction ) и разветвления (Fan-in Junction ) стрелок. Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и разветвления.

Для внесения перекрестка служит кнопка в палитре инструментов. В диалоге Junction Туре Editor нужно будет указать тип перекрестка (рис. 6.4.).

Рис. 6.4. Типы перекрестков

Смысл каждого типа приведен в таблице 6.1.

Таблица 6.1. Типы перекрестков

IDEF3 - способ описания процессов с использованием структурированного метода, позволяющего эксперту в предметной области представить положение вещей как упорядоченную последовательность событий с одновременным описанием объектов, имеющих непосредственное отношение к процессу.

IDEF3 является технологией, хорошо приспособленной для сбора данных, требующихся для проведения структурного анализа системы.

В отличие от большинства технологий моделирования бизнес-процессов, IDEF3 не имеет жестких синтаксических или семантических ограничений, делающих неудобным описание неполных или нецелостных систем. Кроме того, автор модели (системный аналитик) избавлен от необходимости смешивать свои собственные предположения о функционировании системы с экспертными утверждениями в целях заполнения пробелов в описании предметной области. На рис. 3.1 изображен пример описания процесса с использованием методологии IDEF3 .

IDEF3 также может быть использован как метод проектирования бизнес-процессов. IDEF3-моделирование органично дополняет традиционное моделирование с использованием стандарта методологии IDEF0 . В настоящее время оно получает все большее распространение как вполне жизнеспособный путь построения моделей проектируемых систем для дальнейшего анализа имитационными методами. Имитационное тестирование часто используют для оценки эксплуатационных качеств разрабатываемой системы. Более подробно методы имитационного анализа будут рассмотрены ниже.

Рис.3.1 Описание процесса в методологии IDEF3

Синтаксис и семантика моделей IDEF3

Основой модели IDEF3 служит так называемый сценарий бизнес-процесса, который выделяет последовательность действий или подпроцессов анализируемой системы. Поскольку сценарий определяет назначение и границы модели, довольно важным является подбор подходящего наименования для обозначения действий. Для подбора необходимого имени применяются стандартные рекомендации по предпочтительному использованию глаголов и отглагольных существительных, например «обработать заказ клиента» или «применить новый дизайн».

Сценарий для большинства моделей должен быть документирован. Обычно это название набора должностных обязанностей человека, являющегося источником информации о моделируемом процессе.

Также важным для системного аналитика является понимание цели моделирования - набора вопросов, ответами на которые будет служить модель, границ моделирования - какие части системы войдут, а какие не будут отображены в модели, и целевой аудитории - для кого разрабатывается модель.

Диаграммы

Как и в любой рассматриваемой в этой книге технологии моделирования действий, главной организационной единицей модели IDEF3 является диаграмма. Взаимная организация диаграмм внутри модели IDEF3 особенно важна в случае, когда модель заведомо создается для последующего опубликования или рецензирования, что является вполне обычной практикой при проектировании новых систем. В этом случае системный аналитик должен позаботиться о таком информационном наполнении диаграмм, чтобы каждая из них была самодостаточной и в то же время понятной пользователю.

Единица работы. Действие

Аналогично другим технологиям моделирования действие, или в терминах IDEF3 «единица работы» (Unit of Work - UOW), - другой важный компонент модели. Диаграммы IDEF3 отображают действие в виде прямоугольника. Как уже отмечалось, 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 (рис. 3.2)

Рис. 3.2. Изображение и нумерация действия в диаграмме IDEF3

Связи

Связи выделяют существенные взаимоотношения между действиями. 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. В табл. 3.1 приведены три возможных типа связей.

Связь типа «временное предшествование» . Как видно из названия, связи этого типа показывают, что исходное действие должно полностью завершиться, прежде чем начнется выполнение конечного действия. Связь должна быть поименована таким образом, чтобы человеку, просматривающему модель, была понятна причина ее появления. Во многих случаях завершение одного действия инициирует начало выполнения другого, как показано на рис. 3.3. В этом примере автор должен принять рекомендации рецензентов, прежде чем начать вносить соответствующие изменения в работу.

Изображение	Название	Назначение
	Временнбе предшествование (Temporal precedence)	Исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться
	Объектный поток (Object flow)	Выход исходного действия является входом конечного действия. Из этого, в частности, следует, что исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться
	Нечеткое отношение (Relationship)	Вид взаимодействия между исходным и конечным действиями задается аналитиком отдельно для каждого случая использования такого отношения

Таблица 2.1

Рис. 3.3. Связь типа “временное предшествование” между действиями 1 и 2.

Связь типа «объектный поток» . Одна из наиболее часто встречающихся причин использования связи типа «объектный поток» заключается в том, что некоторый объект, являющийся результатом выполнения исходного действия, необходим для выполнения конечного действия. Обозначение такой связи отличается от связи временного предшествования двойной стрелкой. Наименования потоковых связей должны четко идентифицировать объект, который передается с их помощью. Временная семантика объектных связей аналогична связям предшествования, это означает, что порождающее объектную связь исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие может начать выполняться.

Связь типа «нечеткое отношение». Связи этого типа используются для выделения отношений между действиями, которые невозможно описать с использованием предшественных или объектных связей. Значение каждой такой связи должно быть определено, поскольку связи типа «нечеткое отношение» сами по себе не предполагают никаких ограничений. Одно из применений нечетких отношений - отображение взаимоотношений между параллельно выполняющимися действиями. Наиболее часто нечеткие отношения используются для описания специальных случаев связей предшествования, например для описания альтернативных вариантов временного предшествования.

Соединения

Завершение одного действия может инициировать начало выполнения сразу нескольких других действий или, наоборот, определенное действие может требовать завершения нескольких других действий до начала своего выполнения. Соединения разбивают или соединяют внутренние потоки и используются для описания 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.

В табл. 2.2 объединены три типа соединений .

Графическое обозначение	Название		Правила инициации
	Соединение «и»	Разворачивающее	Каждое конечное действие обязательно инициируется
		Сворачивающее	Каждое исходное действие обязательно должно завершиться
	Соединение «эксклюзивное "или"»	Разворачивающее	Одно и только одно конечное действие инициируется
		Сворачивающее	Одно и только одно исходное действие должно завершиться
	Соединение «или»	Разворачивающее	Одно или несколько конечных действий инициируются
		Сворачивающее	Одно или несколько исходных действий должны завершиться

Таблица 3.2

Примеры разворачивающих и сворачивающих соединений приведены на рис. 3.4

Рис. 3.4 Два вида соединений

«И»-соединения. Соединения этого типа инициируют выполнение конечных действий. Все действия, присоединенные к сворачивающему «и»-соединению, должны завершиться, прежде чем начнется выполнение следующего действия. На рис. 3.5 после обнаружения

Рис. 3.5 “И” – cоединения

пожара инициируются включение пожарной сигнализации, вызов пожарной охраны, и начинается тушение пожара. Запись в журнал производится только тогда, когда все три перечисленных действия завершены.

Соединение «эксклюзивное "или "». Вне зависимости от количества действий, связанных со сворачивающим или разворачивающим соединением «эксклюзивное «или», инициировано будет только одно из них, и поэтому только оно будет завершено перед тем, как любое действие, следующее за сворачивающим соединением «эксклюзивное «или», сможет начаться. Если правила активации соединения известны, они обязательно должны быть документированы либо в его описании, либо пометкой стрелок, исходящих из разворачивающего соединения, как показано на рис. 3.6

На рис. 3.6 соединение «эксклюзивное «или» используется для отображения того факта, что студент не может одновременно быть направлен на лекции по двум разным курсам.

Рис. 3.6 Соединение «эксклюзивное “или” »

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 системным аналитиком.

Указатели

Указатели - это специальные символы, которые ссылаются на другие разделы описания процесса. Они используются при построении диаграммы для привлечения внимания пользователя к каким-либо важным аспектам модели.

Указатель изображается на диаграмме в виде прямоугольника, похожего на изображение действия. Имя указателя обычно включает его тип (например, ОБЪЕКТ, UOB и т.п.) и идентификатор (табл. 3.3).

Тип указателя	Назначение
ОБЪЕКТ (OBJECT)	Для описания того, что в действии принимает участие какой-либо заслуживающий отдельного внимания объект
	Для реализации цикличности выполнения действий. Указатель ССЫЛКА может относиться и к соединению
ЕДИНИЦА ДЕЙСТВИЯ (Unit of Behavior - UOB)	Для многократного отображения на диаграмме одного и того же действия. Например, если действие «Подсчет наличных» выполняется несколько раз, в первый раз оно создается как действие, а последующие его появления на диаграмме оформляются указателями UOB
ЗАМЕТКА (NOTE)	Для документирования любой важной информации общего характера, относящейся к изображенному на диаграммах. В этом смысле ССЫЛКА служит альтернативой методу помещения текстовых заметок непосредственно на диаграммах
УТОЧНЕНИЕ (Elaboration - ELAB)	Для уточнения или более подробного описания изображенного на диаграмме. Указатель УТОЧНЕНИЕ обычно используется для описания логики ветвления у соединений

Таблица 3.3

Декомпозиция действий

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.

Для корректной идентификации действий в модели с множественными декомпозициями схема нумерации действий расширяется и наряду с номерами действия и его родителя включает в себя порядковый номер декомпозиции. Например, в номере действия 1.2.5: 1 - номер родительского действия, 2 - номер декомпозиции, 5 - номер действия.

Требования IDEF3 к описанию бизнес-процессов

В этом разделе мы рассмотрим построение IDEF3-диаграммы на основании выраженного в текстовом виде описания процесса. Предполагается, что в построении диаграммы принимают участие ее автор (в основном как системный аналитик) и один или несколько экспертов предметной области, представляющие описание процесса.

Определение сценария, границ моделирования, точки зрения

Для экспертов предметной области, подготавливающих описание моделируемого процесса, должны быть документированы границы моделирования, чтобы им была понятна необходимая глубина и полнота требуемого от них описания. Кроме того, если точка зрения аналитика на процесс отличается от точки зрения эксперта, это должно быть ясно и подробно обосновано.

Вполне возможно, что эксперты не смогут сделать приемлемое описание без их формального опроса автором модели. В таком случае автор должен заранее подготовить перечень вопросов таким же образом, как журналист для интервью.

Определение действий и объектов

Результатом работы экспертов обычно является текстовый документ, описывающий интересующий аналитика круг вопросов. В дополнение к нему может прилагаться письменная документация, позволяющая определить природу изучаемого процесса. Вне зависимости от того, является ли информация текстовой или вербальной, она анализируется и разделяется частями речи для идентификации списка действий (глаголы и отглагольные существительные), составляющих процесс, и объектов (имена существительные), участвующих в процессе.

В некоторых случаях возможно создание графической модели процесса при участии экспертов. Такая модель может быть разработана после сбора всей необходимой информации, что позволяет не отнимать время экспертов на детали форматирования получающихся диаграмм.

Поскольку модели IDEF3 могут одновременно разрабатываться несколькими командами, IDEF3 поддерживает простую схему резервирования номеров действий в модели. Каждому аналитику выделяется уникальный диапазон номеров действий, что обеспечивает их независимость друг от друга. В табл. 3.4 номера действий выделяются каждому аналитику большими блоками. В этом примере аналитик 1 полностью использовал данный ему вначале диапазон номеров и дополнительно получил второй.

Таблица 3.4

Последовательность и параллельность

Если модель создается после проведения интервью, аналитик должен принять решение по построению иерархии участвующих в модели диаграмм, например, насколько подробно будет детализироваться каждая отдельно взятая диаграмма. Если последовательность или параллельность выполнения действий окончательно не ясна, эксперты могут быть опрошены вторично (возможно, с использованием черновых вариантов незаконченных диаграмм) для получения недостающей информации. Важно, однако, различать предполагаемую (появляющуюся из-за недостатка информации о связях) и явную (указанную в описании эксперта) неясности.

Выводы. IDEF3 - это способ описания бизнес-процессов, который нужен для описания положения вещей как упорядоченной последовательности событий с одновременным описанием объектов, имеющих непосредственное отношение к процессу. IDEF3 хорошо приспособлен для сбора данных, требующихся для проведения структурного анализа системы. Кроме того, IDEF3 применяется при проведении стоимостного анализа поведения моделируемой системы.

Тематические материалы: