На сегодняшний день получили распространение три основные методологии функционального моделирования (и сопутствующий им инструментарий): IDEF (Integrated DEFinition), UML (Unified Modeling Language) и ARIS (Architecture of Integrated Information Systems). Для каждой из них существуют определенные программные продукты, которые помимо разработки позволяют проводить преобразования и операции для последующей работы с полученными моделями. Наибольшее распространение сегодня получили методологии IDEF и программный продукт BPWin, содержащий методологии IDEF0, IDEF3, DFD (Data Flow Diagrams) и ERWin (IDEF1x) от компании Computer Associates.
IDEF0 — методология функционального моделирования (англ. function modeling) и графическая нотация, предназначенная для формализации и описания процессов. Отличительной особенностью IDEF0 является её акцент на соподчинённость объектов. В IDEF0 рассматриваются логические отношения между работами, а не их временна́я последовательность (поток работ).
Стандарт IDEF0 представляет организацию как набор модулей, здесь существует правило — наиболее важная функция находится в верхнем левом углу, кроме того, существуют правила сторон:
• стрелка входа всегда приходит в левую кромку активности,
• стрелка управления — в верхнюю кромку,
• стрелка механизма — нижняя кромка,
• стрелка выхода — правая кромка.
Описание выглядит как «чёрный ящик» с входами, выходами, управлением и механизмом, который постепенно детализируется до необходимого уровня. Также для того, чтобы быть правильно понятым, существуют словари описания активностей и стрелок. В этих словарях можно дать описания того, какой смысл вы вкладываете в данную активность либо стрелку.
Также отображаются все сигналы управления, которые на DFD (диаграмме потоков данных) не отображались. Данная модель используется при организации процессов и проектов, основанных на моделировании всех процессов: как административных, так и организационных.
Базовый блок методологии IDEF0
В основе нотации и методологии IDEF0 лежит понятие "блока", то есть прямоугольника, который выражает некоторую функцию. В соответствии со стандартом функция должна быть выражена глагольным оборотом В IDEF0 роли сторон прямоугольника (функциональные значения) различны: верхняя сторона имеет значение "управление", левая — "вход", правая — "выход", нижняя — "механизм исполнения".
Вторым элементом методологии и нотации является "поток", называемый в стандарте "интерфейсная дуга". Это элемент, описывающий данные, неформальное управление, или что-либо другое, оказывающее влияние на функцию, изображенную блоком. Потоки обозначаются оборотом существительного.
В зависимости от того, к какой стороне блока направлен поток, он, соответственно, носит название "входной", "выходной", "управляющий". Изобразительным элементом, представляющим поток, является стрелка. Поток можно интерпретировать как представление объекта, под которым понимается как информационный объект, так и реальный физический объект.
Важным фактором является то, что "источником" и "приемником" потоков (то есть, началом и концом стрелки) могут быть, как правило, только блоки. При этом источником может являться только выходная сторона блока, приемником — любая из трех оставшихся. Если же необходимо подчеркнуть внешний характер потока, то может быть применен метод "туннелирования" — скрытие или появление интерфейсной дуги из "туннеля".
И, наконец, "третьим китом" методологии IDEF0 является принцип функциональной декомпозиции блоков, который представляет собой модельную интерпретацию той практической ситуации, что любое действие (тем более такое сложное, как бизнес-процесс) может быть разбито (декомпозировано) на более простые операции (действия, бизнес-функции). Или, другими словами, действие может быть представлено как совокупность элементарных функций.
Пример функциональной модели процесса отгрузки и доставки
CASE-технологии
Термин CASE (Computer Aided Software/System Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом.
Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного программного обеспечения (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. Таким образом, современные CASE-средства вместе с системным программным обеспечением и техническими средствами поддержки образуют полную среду разработки ИС.
CASE-технологии (Computer-Aided Software/System Engineering) — инструментальные средства, используемые при проектировании систем. CASE-технологии охватывают весь спектр работ по созданию и сопровождению программного обеспечения (главным образом, анализ и разработку, составление проектной документации, кодирование и тестирование системы).
CASE-технологии имеют ряд характерных особенностей:
• обладают графическими средствами для проектирования и документирования модели информационной системы
• имеют организованное специальным образом хранилище данных, содержащее информацию о версиях проекта и его отдельных компонентах
• расширяют возможности для разработки систем за счет интеграции нескольких компонент CASE-технологий
Современные CASE-средства поддерживают также множество технологий моделирования информационных систем, начиная от простых методов анализа и регламентации и заканчивая инструментами полной автоматизации процессов всего жизненного цикла программного обеспечения.
CASE-технологии можно классифицировать по функциональной направленности на
• средства моделирования предметной области
• средства анализа и проектирования
• технологии проектирования схем баз данных
• средства разработки приложений
• технологии реинжиниринга программного кода и схем баз данных
CASE-технологии обладают следующими основными достоинствами, которые позволяют широко использовать их при разработке информационных систем:
• ускоряют процесс коллективного проектирования и разработки;
• позволяют за короткий срок создать прототип заказанной системы с заданными свойствами;
• освобождают разработчика от рутинной работы, оставляя время для творчества;
• обеспечивают эффективность и качество разрабатываемого ПО за счет автоматизации контроля всего процесса разработки;
• поддерживают сопровождение и развитие системы на высоком уровне.
В настоящий момент на рынке программного обеспечения насчитывается более 300 различных CASE-средств. Наиболее известными являются CA ERwin Process Modeler (ранее BPwin),
CA ERwin Data Modeler (ранее ERwin), Rational Rose, ARIS.
CA ERwin Process Modeler — CASE-технология фирмы Computer Associates, предназначенная для описания, анализа и моделирования бизнес-процессов. Использует семейство нотаций IDEF (а именно, IDEF0 и IDEF3), DFD, интегрируется с Erwin Data Modeler и входит совместно с данным средством в пакет CA ERwin Modeling Suite.
CA ERwin Data Modeler — CASE-средство от Computer Associates для моделирования баз данных, использующее методологию IDEF1X. Имеет два уровня представления модели — логический и физический — и позволяет строить одно из представлений на основе другого.
Rational Rose — технология фирмы Rational SoftWare Corporation, предназначенная для автоматизации этапов анализа и проектирования программного обеспечения, а также для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации. Использует нотацию UML.
ARIS (Architecture of Integrated Information Systems) — CASE-технология фирмы IDS Scheer, ориентированная на описание бизнес-процессов организации. Методология ARIS рассматривает предприятие как совокупность взглядов на организационную структуру, структуру функций, структуру данных и структуру процессов. Использует нотации EPC (event-driven process chain), ERM (Entity-Relationship Model), UML.
CASE-технологии обладают очевидными достоинствами, поскольку существенно упрощают процесс разработки программного обеспечения и проектирования информационных систем и повышают его качество. Однако, несмотря на это, CASE-технологии находятся в стороне от непосредственного управления бизнесом. Они помогают разобраться с существующей и желаемой ситуацией, но не являются средством автоматизации процессов, что обуславливает целесообразность использования продуктов класса workflow, BPMS в сочетании с программами учета. Примером подобного продукта является "ПитерСофт: Управление процессами" на весьма распространенной в России платформе 1С.
Модель системы в технологическом CASEрешении
CASE-технологии обладают очевидными достоинствами, поскольку существенно упрощают процесс разработки программного обеспечения и проектирования информационных систем и повышают его качество. Однако, несмотря на это, CASE-технологии находятся в стороне от непосредственного управления бизнесом. Они помогают разобраться с существующей и желаемой ситуацией, но не являются средством автоматизации процессов, что обуславливает целесообразность использования продуктов класса workflow, BPMS в сочетании с программами учета. Примером подобного продукта является "ПитерСофт: Управление процессами" на весьма распространенной в России платформе 1С.
Модель системы в технологическом CASE-решении
Построенная модель является законченным результатом по следующим причинам.
1. Она включает в себя модель существующей неавтоматизированной технологии, принятой на предприятии. Формальный анализ этой модели позволяет выявить узкие места в управлении предприятием и сформулировать рекомендации по его улучшению (независимо от того, предполагается ли дальнейшая разработка автоматизированной системы или нет).
2. Она независима и отделяема от конкретных разработчиков, не требует сопровождения и может быть безболезненно передана другим лицам. Более того, если по каким-либо причинам предприятие не готово к реализации проекта в данный момент времени, модель может быть "положена на полку" до тех пор, пока в ней не возникнет необходимость.
3. Она позволяет осуществлять эффективное обучение новых работников конкретным направлениям деятельности предприятия, так как соответствующие технологии содержатся в модели.
4. С ее помощью можно осуществлять предварительное моделирование перспективных направлений деятельности предприятия с целью выявления новых потоков данных, взаимодействующих процессов и структурных элементов.
5. Она обеспечивает распространение накопленного опыта на других предприятиях, дает возможность унифицировать административно-управленческую и финансовую деятельность этих предприятий.
Модель является не просто реализацией начальных этапов работы и основанием для формирования технического задания на ее последующие этапы. Она представляет собой самостоятельный результат, имеющий большое практическое значение, так как позволяет дальнейшее применение CASE-технологий для реального проектирования и разработки ИС. Современные CASE-пакеты имеют широкие возможности инструментального расширения за счёт использования стандартных программных средств, что делает их чрезвычайно удобными при разработке программных и информационных систем.
Отображение и моделирование процессов