Функціональне моделювання з використанням продукту AllFusion Process Modeler 4.1.4, Комерція, Різне, статті

У цій статті:




Сутність та історія функціонального моделювання


Неминуче постійне ускладнення систем, створюваних людиною – штучних організаційно – технічних систем в першу чергу – в різних областях діяльності, призвело до усвідомлення необхідності (неотвратімості!) передбачити результати тривалих і дорогих робіт з їх створення і до пошуку інструментарію для цього. Цей пошук йшов в напрямку набуття здатності побачити і оцінити функціонування створюваної системи раніше, ніж вона буде створена фізично.


Виконання цього завдання пов’язано з технологією моделювання роботи систем.


Моделлю роботи системи А є система Б, здатна достовірно відповісти на питання щодо А.


Одним із значних прикладів істотного розвитку методів моделювання з метою підтримки створення складних систем є постановка в США в кінці 1970-х – початку 1980-х років програми створення інтегрованих компьютерноподдержіваемих виробництв (ICAM) відбила істотний перелом в промислово – технічній політиці. Її виконання зажадало нових методів роботи, що призвело до створення методик моделювання під загальною назвою IDEF.


Надалі деякі з розроблених методик моделювання отримали статус федеральних інформаційних стандартів США.Такой статус Draft Federal Information Processing Standards Publications (FIPS PUBS) 183 отримала 21 грудня 1993 р. і методика функціонального моделювання IDEF0i, Створена в складі робіт за програмою ICAMii.


У 1988 р. Міністерство науки СРСР початок підтримувати аналогічні роботи у статусі Державної науково – технічної програми (ДНТП) “Технології, машини та виробництва майбутнього”. Розробка у складі цієї програми комп’ютерно – підтримуваних виробництв також привело до розуміння неминучості функціонального моделювання – як основи таких складних проектів.


Розвиток комп’ютерної підтримки функціонування виробництв привело до створення комп’ютерних ERPiii – Систем, що реалізують, значною мірою, завдання ICAM, і базуються на функціональних моделях.


Впровадження ERP – систем починається, в даний час, як правило, з розробки функціональної моделі діяльності підприємства, що впроваджує ERP. І поєднання, потім, функціоналу ERP c функціоналом піддається модернізації підприємства.


Наступний крок у розширенні комп’ютерної підтримки виробництва – створення систем комп’ютерної підтримки життєвого циклу продукції (CALSiv – Систем, ІПІ у вітчизняній практиці), зажадало створення єдиного інформаційного простору для пулів підприємств, які здійснюють:


Що привело до серйозного розширення потреби у функціональному моделюванні. З огляду на те, що створення систем інформаційного співробітництва декількох підприємств, що підтримують життєвий цикл продукції, не може бути вирішено без моделювання їх спільної роботи.


У зв’язку з освоєнням цих технологій підприємствами Російської Федерації Держстандарт Росії розробив і ввів в дію регламент на функціональне моделювання “Р50.1.028 – 2001. Рекомендації по стандартизації. Інформаційні технології підтримки життєвого циклу продукції. Методологія функціонального моделювання “.


Значний попит на функціональне моделювання викликають роботи по створенню систем управління якістю (СУЯ) відповідно до міжнародних стандартів ISO 9000:2000.


У всіх перерахованих випадках створювана функціональна модель дозволяє сформувати опис роботи (функціонування) створюваної системи та проаналізувати, з її допомогою, реальність майбутніх поліпшень, величини необхідних витрат та інші характеристики створюваної, або піддається модернізації, системи. А також грамотно скоординувати роботу підсистем.


Висновки, які випливають з такого аналізу, дозволяють прийняти рішення про доцільність реалізації проекту системи і визначити його результати.


Істотне розширення можливостей здійснення функціонального моделювання принесло введення в 90-х роках минулого століття його комп’ютерної підтримки. Шірокораспространенние сучасним засобом комп’ютерної підтримки функціонального моделювання є пакет прикладних програм AllFusion Process Modeler 4.1.4, що поставляється компанією Computer Associates International, Inc., США.


Крім IDEF0, AllFusion Process Modeler 4.1.4 підтримує, також, методику моделювання інформаційних процесів DFD, а також методику потокового моделювання IDEF3v.


Підтримуються як монометодіческіе моделі, так і “гібридні” функціональні моделі, що складаються з діаграм в методиках IDEF0, DFD, IDEF3. IDEF0 підтримує моделювання як матеріальних систем, так і систем інформаційних. IDEF3 також підтримує моделювання систем обох видів. Всі методики в складі AllFusion Process Modeler 4.1.4 мають можливість інформаційного поповнення моделі даними про витрати на здійснення функцій, про тривалість виконання функцій та їх повторюваності – в технології функціонально – вартісного моделювання – Activity Based Costing (ABC).


Найбільш ефективним є використання цього інструментарію AllFusion Process Modeler 4.1.4 – при розробці бізнес – процес моделей в IDEF0vi. Використання IDEF0 методики дозволяє розробляти діаграми бізнес – процесів, що задовольняє вимогам розробки процесного виробництва та безпосередньо підтримує бізнеспроцесс реінжиніринг і створення систем менеджменту якості відповідно до вимог ISO 9000:2000.


IDEF0 заснована на раніше розробленій Дугласом Т. Росс методикою моделювання SADTvii. Дуглас Т. Росс широко використовував функціональне моделювання в практиці роботи його компанії SofTech, Inc. У своїй публікації з SADT методикою він вказує: “Вона з успіхом застосовувалася для опису великої кількості складних штучних систем з широкого спектру областей – банківська справа, очищення нафти, планування промислового виробництва, системи наведення ракет, організація матеріально – технічного постачання, методологія планування, технологія програмування “viii.


Все більш широке використання функціональне моделювання знаходить у вітчизняній практиці. Відомо використання цього інструментарію підприємствами авіаційної промисловості Росії, великої рибальської компанією, підприємством міжнародних вантажних автомобільних перевезень, приватним охоронним підприємством, одним з вітчизняних металургійних комбінатів, одним з великих виставкових комплексів, вітчизняними підприємствами з виробництва бройлерів, поруч вітчизняних банків, газотранспортної компанією, компанією з виробництва безалкогольних напоїв, компаніями – автомобільними дилерами, і інix


Функціональне моделювання є предметом навчання в ряді Російських ВНЗ. У тому числі в Академії бюджету та казначейства Міністерства фінансів Росії, в Академії народного господарства та ін. Симптоматично, що воно є предметом навчання в Російській Академії державної служби (РАГС) при Президентові Російської Федерації.


Крім підприємств різних галузей, до функціонального моделювання звертаються в Росії, останнім часом, місцеві органи влади.



Коротка суть функціонального моделювання в IDEF0


Функціональна модель (ФМ) є засобом опису роботи (функціонування) тієї чи іншої системи або об’єктаx. Може бути використана як для аналізу роботи існуючих систем, так і для підготовки створення нових системxi. Практично без обмежень по предметної області.


Визначення функціональної моделі: “IDEF0 Модель: Графічне опис системи або об’єкта, яке розроблено для певної мети і з обраної точки зору. Набір з однієї або більшої кількості IDEF0 діаграм, які зображують функції системи або предметної області в графіці, тексті та глосарії “.xii


Функціональна модель розробляється як деякий набір діаграм, текстів і глосарію.


Кожна діаграма розробляється як окремий лист у форматі від А4 до А1 або Customer (користувацький) Основою функціональної моделі є Activity – функція, графічним символом якої є прямокутник (Box – в першоджерелі), в якому вписано ім’я функції у вигляді дієслова або віддієслівного іменника.


Кожна функція (прямокутник Activity) вбудовується в ФМ чотирма типами зв’язків – вхід (Input) – завжди стрілка, що символізує вхід, спрямована ліворуч, в ліву грань прямокутника функції; вихід (Output) – Завжди з правої межі прямокутника направо; управління (Control) – завжди стрілка зверху вниз, на верхню грань прямокутника; механізм (Mechanism) виконання функції – стрілка знизу до нижньої межі прямокутника Activity – див рис. 1.


Це означає, що здійснення зазначеної в прямокутнику функції призводить до перетворення входу – в вихід; що це перетворення здійснюється за допомогою механізму і під управлінням, символізованих стрілкою Control.


Перша діаграма ФМ звана ТОР (верхньої або контекстної) – діаграмою, має тільки один прямокутник Activity, який символізує роботу системи в цілому. Усі зв’язки на цій діаграмі є зв’язками модельованої системи з середовищем функціонування.


Кожна Activity, починаючи з Activity TOP діаграми, може бути декомпозирована (розділена) на субфункціі, що подаються кількома Activities – див рис. 2.



Рис. 1. ТОР діаграма функціональної моделі IDEF0.

Кожна Activity на діаграмі декомпозиції також оснащується тими ж 4 видами зв’язків, що і на ТОР діаграмі; ці зв’язки ідентифікуються абревіатурою ICOM, від Input, Control, Output, Mechanism.


Кожна Activity будь діаграми обов’язково повинна мати не менше однієї стрілки управління і не менше однієї стрілки виходу.


Обидва кінці будь стрілки повинні бути прив’язані (графічно – стосуватися) або до будь-якої межі діаграми, або до однієї з сторін боксу Activity. Стрілки можуть бути граничними – якщо вони починаються або закінчуються на кордоні діаграми, або внутрідіаграммнимі, якщо вони починаються і закінчуються на прямокутниках Activities.



Рис. 2. Діаграма декомпозиції, розроблена в методиці IDEF0.

На виникає при формуванні системи зв’язків Activities діаграми декомпозиції топологічну структуру IDEF0 накладає обмеження, що допускають використання не всіх зв’язків, можливих геометрично.


Діаграми декомпозиції називаються дочірніми діаграмами – для діаграми, Activity якої зазнала декомпозиції. Ця діаграма називається батьківської. Розробка функціональної моделі може бути проведена як ФМ AS IS – “функціональна модель як є”, або як ФМ TO BE – “функціональна модель як має бути”. Перша з них описує функціонування існуючої системи, друга є проектним описом роботи створюваної системи, або проектним описом існуючої системи, що піддається модернізації.


ФМ “як є” є об’єктом і почасти інструментом аналізу, і дозволяє виявити причини нераціонального функціонування досліджуваної модельованої системи. ФМ “як має бути” є, звичайно, основою технічного завдання на створення або модернізацію системи.


Методика IDEF0 є засобом моделювання матеріально – інформаційних систем – див. рис. 3.



Рис. 3. Функціональне моделювання – технологія подвійного призначення

Крім IDEF0, інформаційні системи можуть бути отмоделировать, в методиці DFD, також підтримується AllFusion Process Modeler 4.1.4, і відрізняється від IDEF0 поруч спрощень в її методичних вимогах – Див рис. 4.



Рис. 4. Діаграма функціональної моделі в методиці DFD

Інформаційні системи є частиною систем матеріально – інформаційних, їх нижнім ієрархічним рівнем. Тому, після вичерпання опису матеріальних функцій системи, подальші декомпозиції можуть здійснюватися, в межах однієї комплексної суміщеної (гібридної) моделі, в методиці DFD.



Коротка характеристика AllFusion Process Modeler 4.1.4


AllFusion Process Modeler 4.1.4 є засобом програмної підтримки моделювання в трьох методиках – IDEF0, DFDxiii, IDEF3xiv (Див. рис. 5) – і дозволяє будувати як гібридні ФМ, що складаються з діаграм, розроблених в різних методиках, так і ФМ монометодіческіе – в будь-який з цих методик.


IDEF3, на відміну від структурних IDEF0 і DFD, є методикою потокового моделювання.


Як IDEF0, так і DFD можуть бути декомпозовані в IDEF3


На структуру гібридної моделі накладається обмеження, яке регламентує ієрархію діаграм в різних методиках, що входять до складу ФМ. Це обмеження представлено на рис. 6.



Особливості AllFusion Process Modeler 4.1.4


Використання пакета прикладних програм AllFusion Process Modeler 4.1.4 для підтримки функціонального моделювання робить цей процес високоефективним за рахунок:



Рис. 5. Діаграма функціональної моделі в методиці IDEF3


Рис. 6. Ієрархія діаграм гібридної функціональної моделі, розроблених в різних методиках, підтримуваних AllFusion Process Modeler 4.1.4.



Рис. 7. Звіти (Reports) AllFusion Process Modeler 4.1.4.



Типи діаграм AllFusion Process Modeler 4.1.4


AllFusion Process Modeler 4.1.4 дозволяє будувати кілька типів діаграм:



Рис. 8. Вікно Activity Properties, закладка Box Style

Використання нестандартних діаграм дозволяє інформаційно збагатити функціональну модель і підтримує роботу з її аналізу.



Зовнішні зв’язки AllFusion Process Modeler 4.1.4


Зовнішні зв’язки AllFusion Process Modeler 4.1.4, здійснювані в процесі розробки функціональної моделі, зумовлюються функціональними взаємовідносинами з середовищем, і служать, в основному, цілям:


Адаптація розроблюваної функціональної моделі, а разом з нею і моделюється системи, до середовища функціонування модельованої системи, полягає в балансуванні її зовнішніх зв’язків з вимогами і доступними ресурсами цього середовища.


Найбільш ефективно зовнішні інформаційні зв’язки підтримуються засобами програмної підтримки функціонального моделювання. Широта можливостей здійснення таких зв’язків в значній мірі визначає їх гідності.


Зовнішні зв’язки AllFusion Process Modeler 4.1 можна розділити на дві групи:


Перша група зв’язків складається, в значній мірі, під впливом особливостей вирішуваних завдань і практики функціонального моделювання. У ній знаходять відображення можливості вирішення комплексних завдань з використанням тих чи інших груп програмного забезпечення, за участю, також, ППП AllFusion Process Modeler 4.1.4. В значній мірі формування таких пулів програмних засобів і – часто – співвиконавців роботи – є, підсумком творчості системного аналітика і характеризує його професійну грамотність та широту його кругозору.


Існує, однак, деякий, більш-менш визначений і постійний, – якщо не сказати обов’язковий, – коло зовнішніх функціональних зв’язків, головними з яких є зв’язку:


Друга група зв’язків є частиною першою, але відрізняється від неї тим, що забезпечує найбільш ефективний – машинний – обмін даними розроблюваної функціональної моделі – з її оточенням.


До другої групи можуть бути віднесені:


AllFusion Process Modeler 4.1 підтримує такі технології обміну даними:



Комплекс ефективних рішень AllFusion Modeling Suite


Серед низки продуктових лінійок СА, комплекс рішень AllFusion Modeling Suite, забезпечує ефективну підтримку аналізу та вдосконалення бізнесу, аналіз і оптимізацію роботи інформаційної системи, а також проектування і впровадження комп’ютерних інформаційних систем.


У Російську Федерацію в складі комплексу AllFusion Modeling Suite поставляєтьсяxii ряд взаємопов’язаних програмних пакетів, що забезпечують як власне моделювання, так і підтримуючих ефективну, у тому числі колективну, роботу системних аналітиків, які беруть участь у розробці моделей:


  1. AllFusion Erwin Data Modeler
  2. AllFusion Process Modeler
  3. AllFusion Component Modeler
  4. AllFusion Model Manager
  5. AllFusion Data Model Validator
  6. AllFusion Model Navigator
  7. AllFusion Saphir Option

Три основних пакета, що підтримують власне моделювання, – 1, 2, 3 – дозволяють здійснювати:


Підтримка цієї роботи аналітиків може бути здійснена:


AllFusion ERWin Data Modeler і AllFusion Component Modeler здійснюють комп’ютерну підтримку розробки програмного забезпечення та отримують у цій ролі все більш широке визнання і застосування. AllFusion Process Modeler, спільно з цими програмними продуктами, також підтримує ці розробки, але широко використовується і для моделювання роботи матеріальних систем. “AllFusion Process Modeler for automating the capture, validation, analysis and optimization of businessxiii and IT processes; … “Ця особливість AllFusion Process Modeler – одного з найбільш ефективних інструментів підтримки розвитку бізнесу – забезпечує його використання в самих різних предметних областях – Практично без обмеження предметної області.



Цілі і причини функціонального моделювання з AllFusion Process Modeler 4.1.4


Основні причини функціонального моделювання:


На основі викладених технічних можливостей функціонального моделювання можна вказати на декілька найбільш відомих і ефективних варіантів застосування ФМ:



Рис. 9. Функціональне оточення функціональної моделі.


Найбільш поширена література з функціональним моделювання.



  1. Девід А.Марков і Клемент Л. МакГоуен. SADT ™. Методологія структурного аналізу і проектування. Метатехнологія, 1993.
  2. К. Гейн, Т.Сарсон. Структурний системний аналіз: засоби та методи. Москва, “Ейтекс”, 1993.
  3. С.В.Маклаков. Створення інформаційних систем з AllFusion Modeling Suite. Москва. “ДІАЛОГ-МИФИ”. 2005.
  4. Дубейковскій В.І. Практика функціонального моделювання з AllFusion Process Modeler 4.1. Де? Навіщо? Як? Москва. “ДІАЛОГ-МИФИ”. 2004.
  5. С.В.Черемних та ін Структурний аналіз систем: IDEF-технології. Москва. “Фінанси та статистика”. 2001.
  6. Федеральний стандарт США FIPSPUB 183 (IDEF0).
  7. Держстандарт Росії – Р50.1.028 – 2001. Рекомендації по стандартизації. Інформаційні технології підтримки життєвого циклу продукції. Методологія функціонального моделювання.

Лист виносок.


i Розшифровка цієї абревіатури як імені стандарту IDEF0 – Integration Definition for Function Modeling – Інтегроване визначення для функціонального моделювання – див. текст стандарту.

ii “…This standard is based on the Air Force Wright Aeronautical Laboratories Integrated Computer- Aided Manufacturing (ICAM) Architecture, Part II, Volume IV – Function Modeling Manual (IDEF0), June 1981…” див. текст IDEF0.

iii ERP – Enterprise Resource Planning – (системи) планування ресурсів підприємства

iv CALS – Continuous Acquisition and Life cycle Support – безперервна інформаційна підтримка поставок і життєвого циклу; ІПІ – Інформаційна Підтримка життєвого циклу Виробів – у вітчизняній практиці

v На відміну від методики потокового моделювання IDEF3, методики IDEF0 і DFD підтримують структурний функціональне моделювання систем.

vi Note: You use Activity-Based Costing most effectively in Business Process (IDEF0) diagrams – див. текст Overview of Activity Based Costing (ABC) в Bpwin Online Help.

vii IDEF0 (Integration DEFinition language 0) is based on SADT ‰ (Structured Analysis and Design Technique ‰), developed by Douglas T. Ross and SofTech, Inc. – Див The IDEF0 Approach стандарту

viii См.Девід А. Марка і Клемент Л. МакГоуен, передмова Дугласа Т. Росса “SADT. Методологія структурного аналізу і проектування”, стор 21. Метатехнология, 1993. McGraw-Hill, Inc., 1988.

ix Currently, IDEF0 and IDEF1X techniques are widely used in the government, industrial and commercial sectors, supporting modeling efforts for a wide range of enterprises and application domains.

x This standard describes the IDEF0 modeling language (semantics and syntax), and associated rules and techniques, for developing structured graphical representations of a system or enterprise. Use of this standard permits the construction of models comprising system functions (activities, actions, processes, operations), functional relationships, and data (information or objects) that support systems integration. (Див. розділ 3. Explanation стандарту)

xi IDEF0 may be used to model a wide variety of automated and non-automated systems. For new systems, IDEF0 may be used first to define the requirements and specify the functions, and then to design an implementation that meets the requirements and performs the functions. For existing systems, IDEF0 can be used to analyze the functions the system performs and to record the mechanisms (means) by which these are done – Див The IDEF0 Approach: …

xii Див IDEF0, п. 2.28 IDEF0 Model: A graphic description of a system or subject that is developed for a specific purpose and from a selected viewpoint. A set of one or more IDEF0 diagrams that depict the functions of a system or subject area with graphics, text and glossary

xiii DFD – Data Flow Diagrams – діаграми потоків даних. Методика моделіроанія розроблена Chris Gane and Trish Sarson – див їх публікацію STRUCTURED SYSTEM ANALYSIS: Tools and Techniques. Chris Gane and Trish Sarson. Improved System Technologies, Inc. Prentice-Hall Software Series. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey 07632. Російський переклад – К. Гейн, Т. Сарсон. СТРУКТУРЕНИЙ СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ: кошти і методи. У двох частинах. Переклад з англійської за редакцією А.В.Козлінского. Москва, “Ейтекс”, 1993.

xiv Див INFORMATION INTEGRATION FOR CONCURRENT ENGINEERING (IICE) IDEF3 PROCESS DESCRIPTION CAPTURE METHOD REPORT. KNOWLEDGE BASED SYSTEMS, INCORPORATED ONE KBSI PLACE 1500 UNIVERSITY DRIVE EAST COLLEGE STATION, TEXAS 77840-2335 HUMAN RESOURCES DIRECTORATE LOGISTICS RESEARCH DIVISION SEPTEMBER 1995

xv Відтворення мультимедійної інформації здійснюється наявними на комп’ютері відповідними програмними засобами.

xvi UDP – User-Defined Properties – певні користувачем властивості.

xvii Програми комплексу The AllFusion Modeling Suite поставляються як спільно, так і окремо. Поставка в РФ проводиться бізнеспартнерамі СА Росія, наприклад, Компанією Interface Ltd. – CA Enterprise Solution Gold Provider.

xviii Виділення наше …

xix “Під евристикою розуміють відмінний від алгоритмічного метод вирішення завдань, заснований на неформальних правилах досвідчених фахівців …” – див В.С.Анфілатов та ін Системний аналіз в управлінні. Москва, “ФІНАНСИ І СТАТИСТИКА “, 2002.

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*