Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Методические рекомендации к практическим занятиям

По курсу «Информатика»

Для направления «Системная инженерия»

Практическое занятие №1

Тема «Проектирование информационной модели системы»

Время выполнения: 6 часов.

1.1 Цель работы

Изучить возможности программы BPWin 4.0 по анализу, функциональному и информационному моделированию процессов, происходящих в организациях.

1.2 Общие сведения о программе bpWin 4.0

BPwin – мощный инструмент моделирования, который используется для анализа, документирования и реорганизации сложных бизнес-процессов. Модель, созданная средствами BPwin, позволяет четко документировать различные аспекты деятельности – действия, которые необходимо предпринять, способы их осуществления, требующиеся для этого ресурсы и др. Таким образом, формируется целостная картина деятельности предприятия – от моделей организации работы в маленьких отделах до сложных иерархических структур. Модели бизнес-процессов в масштабах всего предприятия могут оказаться очень сложными. BPwin предоставляет средства для изучения операций и управления операциями на различных уровнях детализации.

BPwin автоматизирует решение многих вспомогательных задач, которые обычно связаны с построением модели процесса, и обеспечивает логическую строгость, необходимую для достижения корректных и согласованных результатов. BPwin отслеживает связи в диаграммах, сохраняя их целостность при внесении изменений в модель. Динамическая "подсветка" объектов служит подсказкой при построении модели и предостерегает от повторения распространенных ошибок в моделировании. Кроме этого, BPwin поддерживает заданные пользователем свойства, что позволяет вносить соответствующую вашим потребностям информацию.

BPwin совмещает в одном инструменте средства моделирования функций (IDEF0), потоков данных (DFD) и потоков работ (IDEF3), координируя эти три основных аспекта бизнеса в соответствии с потребностями бизнес-аналитиков и системных аналитиков. BPwin позволяет повторно использовать ключевую информацию моделирования с точки зрения базовых аспектов, чтобы определить точки конфликтов и, в конечном счете, достичь их согласования. Три методологии IDEF0, DFD и IDEF3 позволяют анализировать ваш бизнес с трех ключевых точек зрения:

• c точки зрения функциональности системы. В рамках методологии IDEF0 (Integration Definition for Function Modeling) бизнес-процесс представляется в виде набора элементов-работ, которые взаимодействуют между собой, а также показываются информационные, людские и производственные ресурсы, потребляемые каждой работой. С помощью функционального моделирования можно провести систематический анализ бизнеса, сосредоточившись на регулярно решаемых задачах (функциях), свидетельствующих об их правильном выполнении показателях, необходимых для этого ресурсах, результатах и исходных материалах (сырье).

• c точки зрения потоков информации (документооборота) в системе. Диаграммы DFD (Data Flow Diagramming – диаграммы потоков данных) могут дополнить то, что уже отражено в модели IDEF3, поскольку они описывают потоки данных, позволяя проследить, каким образом происходит обмен информацией между бизнес-функциями внутри системы. В тоже время диаграммы DFD оставляют без внимания взаимодействие между бизнес-функциями. Моделирование потоков данных, часто используемое при разработке программного обеспечения, сосредоточено вокруг потоков данных, передающихся между различными операциями, включая их хранение, для достижения максимальной доступности и минимального времени ответа. Такое моделирование позволяет рассмотреть конкретный процесс, проанализировать операции, из которых он состоит, а также точки принятия решений, влияющих на его ход.

• c точки зрения последовательности выполняемых работ. И еще более точную картину можно получить, дополнив модель диаграммами IDEF3. Этот метод привлекает внимание к очередности выполнения событий. В IDEF3 включены элементы логики, что позволяет моделировать и анализировать альтернативные сценарии развития бизнес-процесса. Моделирование потоков работ позволяет рассмотреть конкретный процесс, проанализировать операции, из которых он состоит, а также точки принятия решений, влияющих на его ход.

IDEF0. Основной из трех методологий, поддерживаемых BPwin, является IDEF0. IDEF0, относится к семейству IDEF, которое появилось в конце шестидесятых годов под названием SADT (Structured Analysis and Design Technique). IDEF0 может быть использована для моделирования широкого класса систем. Для новых систем применение IDEF0 имеет своей целью определение требований и указание функций для последующей разработки системы, отвечающей поставленным требованиям и реализующей выделенные функции. Применительно к уже существующим системам IDEF0 может быть использована для анализа функций, выполняемых системой и отображения механизмов, посредством которых эти функции выполняются. Результатом применения IDEF0 к некоторой системе является модель этой системы, состоящая из иерархически упорядоченного набора диаграмм, текста документации и словарей, связанных друг с другом с помощью перекрестных ссылок. Нотации IDEF0 представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Нотации IDEF0

Номер	Наименование	Описание	Графическое представление
1	Модуль поведения (UOB)	Объект служит для описания функций (процедур, работ), выполняемых подразделениями/сотрудниками предприятия.
2	Стрелка входа (Input)	Стрелка описывает входящие документы, информацию, материальные ресурсы, необходимые для выполнения функции.
3	Стрелка выхода (Output)	Стрелка описывает исходящие документы, информацию, материальные ресурсы, являющиеся результатом выполнения функции.
4	Стрелка управления (Control)	Стрелка описывает управляющие воздействия, например распоряжение, нормативный документ и т.д. В нотации IDEF0 каждая процедура должна обязательно иметь не менее одной стрелки сверху, отражающей управляющее воздействие.
5	Стрелка механизма (Mechanism)	Стрелка снизу описывает т.н. механизмы, т.е. ресурсы, необходимые для выполнения процедуры, но не изменяющие в процессе ее выполнения свое состояние. Примеры: сотрудник, станок и т.д.
6	Стрелка вызова	Изображает связи между разными диаграммами или моделями, указывая на некоторую диаграмму, где данная работа рассмотрена более подробно.

Все работы и стрелки должны быть поименованы. Стрелки могут разветвляться и сливаться, тем самым образуя иерархию данных. При декомпозиции процесса все стрелки, входящие или исходящие из него, должны быть перенесены на диаграмму нижнего уровня и использованы при ее построении. При этом запрещены всякие новые стрелки, выходящие за пределы новой диаграммы, кроме специальных, так называемых «туннельных» стрелок.

При реорганизации бизнес-процессов уже существующей системы строятся две модели: AS IS и TO BE. Получив модель, показывающую как система функционирует в настоящий момент и адекватно отображающую текущие бизнес-процессы (модель AS IS), аналитик с легкостью может увидеть все наиболее уязвимые места системы. После этого, с учетом выявленных недостатков, можно строить модель новой организации бизнес-процессов (модель TO BE). Модель TO BE строится исходя из результатов анализа модели AS IS, показывает, как система будет работать после реорганизации.

DFD. Для того, чтобы документировать механизмы передачи и обработки информации в моделируемой системе, используются диаграммы потоков данных. Диаграммы DFD обычно строятся для наглядного изображения текущей работы системы документооборота вашей организации. Чаще всего диаграммы DFD используют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, выполненной в IDEF0.

Всего DFD использует четыре важных элемента (Таблица 2).

Таблица 2 – Нотации DFD

Номер	Наименование	Описание	Графическое представление
1	Модуль работы	Объект служит для обозначают функции или процессы, которые обрабатывают и изменяют информацию.
2	Стрелки	Стрелки идут от объекта-источника к объекту-приемнику, обозначая информационные потоки в системе документооборота.
3	Внешние ссылки	Объект указывает на место, организацию или человека, которые участвуют в процессе обмена информацией с системой, но располагаются за рамками этой диаграммы.
4	Хранилища данных	Представляют собой собственно данные, к которым осуществляется доступ, эти данные также могут быть созданы или изменены работами. На одной диаграмме может присутствовать несколько копий одного и того же хранилища данных.

В диаграммах потоков данных все используемые символы складываются в общую картину, которая дает четкое представление о том, какие данные используются, и какие функции выполняются системой документооборота. При этом часто выясняется, что существующие потоки информации, важные для деятельности компании, реализованы ненадежно и нуждаются в реорганизации.

Применение универсальных графических языков бизнес-моделирования IDEF0, IDEF3 и DFD обеспечивает логическую целостность и полноту описания, необходимую для достижения точных и непротиворечивых результатов. Посредством набора графических инструментов для отображения действий и объектов, BPwin позволяет легко построить схему процесса, на которой показаны исходные данные, результаты операций, ресурсы, необходимые для их выполнения, управляющие воздействия, взаимные связи между отдельными работами. Интерактивное выделение объектов обеспечивает постоянную визуальную обратную связь при построении модели. BРwin поддерживает ссылочную целостность, не допуская определения некорректных связей и гарантируя непротиворечивость отношений между объектами при моделировании.

BPwin обладает удобным инструментом для навигации по уровням декомпозиции модели – Model Explorer. Работы IDEF0 показываются в Model Explorer зеленым цветом, DFD – желтым и IDEF3 – синим. В версии BPwin 4.0 проводник модели предлагает пользователю улучшенный интерфейс, который включает в себя новую вкладку объектов (Objects), и доработанную вкладку диаграмм (Diagrams). С помощью вкладки диаграмм можно просматривать всю иерархию диаграмм, включая Organization Chart, Node Tree, Swim Lane, FEO, и IDEF3 Scenario.1.4 Выполнение самостоятельной работы