51. Информационные модели, их форма и содержание

Модель (лат. modulus) – это объект-заменитель объекта-оригинала.

Поэтому процесс замены одного объекта другим можно назвать моделированием.

Модель – это не только представление каких-либо объектов или процессов, но и отражение самого субъекта (творца модели) в созданной им модели: его целей, опыта, знаний и т.д.

Так как модель фиксирует отношение субъекта к миру, поэтому по ней можно воспроизвести самого субъекта.

Человек живет и работает в мире моделей, которые существуют в его сознании.

Часть этих моделей отражает естественные процессы или объекты, а часть – искусственные.

В информатике чаще приходится моделировать не естественные, а искусственные процессы.

С появлением компьютеров стало быстро развиваться математическое моделирование.

Под математическим моделированием подразумевается процесс установления соответствия реальному объекту математического объекта, отражающего цели моделирования.

Вид модели зависит от

а) цели моделирования

б) природы моделируемого объекта.

Математические модели, в соответствии с природой воспроизводимых процессов, можно разделить на детерминированные, стохастические, логико-лингвистические и сетевые (информационные).

Особое место в информатике занимают информационные модели, предназначенные для отражения информационных связей между объектами.

Особенность такого рода моделей заключается в их графическом представлении, но при этом имеется возможность матричного или аналитического способа их изображения.

Наиболее распространенными формами такого рода моделей являются:

диаграммы потоков данных,

сети Петри,

сети управления и планирования,

модели баз данных,

модели баз знаний и т.д.

Большинство бизнес-процессов воспроизводятся с помощью диаграмм потоков данных

52. Познавательная и прагматичная (управленческая) функции модели

Модель (лат. modulus) – это объект-заменитель объекта-оригинала.

Модели могут играть 2 роли: познавательную и управленческую (прагматическую).

Если перед субъектом поставлена задача разработать модель, то он изучает (объект) оригинал.

На основании полученных знаний он создает познавательную модель.

Если модель существует, то с ее помощью можно воздействовать на объект, то есть управлять им.

В этом случае модель является прагматической.

53. Информационное моделирование экономических процессов с помощью стандарта idef

Наибольшие трудности в обработке информации на компьютере встречаются на начальном этапе, предназначенном для приведения неформального описания экономических процессов (бизнес-процессов) к формальному.

Нужная степень формализации достигается путем последовательной смены одного описания другим.

Первое описание, как правило, выполняется в виде информационной модели, видов которых существует достаточно много, а последнее - на языке программирования.

В основе информационного моделирования лежит методология SADT (Structured Analysis and Design Technique: методология структурного анализа и проектирования).

В зависимости от целей моделирования внимание может быть сосредоточено либо на процессах (бизнес-процесса) либо на объектах, либо на потоках данных.

Для описания может использоваться

IDEF — методологии семейства ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing) для решения задач моделирования сложных систем, позволяет отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта и глубина обследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.

IDEF — методологии создавались в рамках предложенной ВВС США программы компьютеризации промышленности — ICAM, в ходе реализации которой выявилась потребность в разработке методов анализа процессов взаимодействия в производственных (промышленных) системах.

Принципиальным требованием при разработке рассматриваемого семейства методологий была возможность эффективного обмена информацией между всеми специалистами — участниками программы ICAM (отсюда название: Icam DEFinition — IDEF другой вариант — Integrated DEFinition).

После опубликования стандарта он был успешно применен в самых различных областях бизнеса, показав себя эффективным средством анализа, конструирования и отображения бизнес-процессов (к слову сказать, он активно применяется и в российских госструктурах, например в Государственной Налоговой Инспекции).

Справочно (это на «пятерку», тогда требуется понимание каждого стандарта):

В настоящий момент к семейству IDEF можно отнести следующие стандарты:

IDEF0 — Function Modeling — методология функционального моделирования. С помощью наглядного графического языка IDEF0 изучаемая система предстает перед разработчиками и аналитиками в виде набора взаимосвязанных функций (функциональных блоков — в терминах IDEF0). Как правило, моделирование средствами IDEF0 является первым этапом изучения любой системы.

IDEF1 — Information Modeling — методология моделирования информационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и анализировать их структуру и взаимосвязи;

IDEF1X (IDEF1 Extended) — Data Modeling — методология построения реляционных структур (баз данных), относится к типу методологий «Сущность-взаимосвязь» (ER — Entity-Relationship) и, как правило, используется для моделирования реляционных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой системе;

IDEF2 — Simulation Model Design — методология динамического моделирования развития систем.

IDEF3 — Process Description Capture — Документирование технологических процессов,

IDEF4 — 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 — Ontology Description Capture — Стандарт онтологического исследования сложных систем.

IDEF6 — 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.

IDEF7 — Information System Auditing — Аудит информационных систем. Этот метод определён как востребованный, однако так и не был полностью разработан;

IDEF8 — User Interface Modeling — Метод разработки интерфейсов взаимодействия оператора и системы (пользовательских интерфейсов).

IDEF9 — 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.;

IDEF10 — Implementation Architecture Modeling — Моделирование архитектуры выполнения. Этот метод определён как востребованный, однако так и не был полностью разработан;

IDEF14 — Network Design — Метод проектирования компьютерных сетей, основанный на анализе требований, специфических сетевых компонентов, существующих конфигураций сетей.

Если цель состоит в отображении процессов преобразования материальных и информационных потоков в готовую продукцию, то пользуются стандартом IDEF0 (Integrated DEFinition). В РФ он утвержден под следующим названием: ГОСТ Р 50.1.028-2001. «Методология функционального моделирования».

Если необходимо воспроизвести объекты и связи между ними, то пользуются стандартом IDEF1, а при необходимости моделирования потоков данных – стандартом DFD0.

Рассмотрим процесс моделирования, пользуясь стандартом IDEF0.

В его нотации можно представить два вида диаграмм

Информационное моделирование экономических процессов с помощью стандарта DFD

Если цель информационного моделирования состоит в отражении в наглядной форме процессов формирования и движения управленческих документов в бумажной, электронной и др. формах или отдельных показателей, то можно прибегнуть к диаграммам потоков данных (ДПД).

Для их представления разработан стандарт DFD.

DFD — общепринятое сокращение от англ. Data Flow Diagrams — диаграммы потоков данных. Так называется методология графического структурного анализа, описывающая внешние по отношению к системе источники и адресаты данных, логические функции, потоки данных и хранилища данных, к которым осуществляется доступ.

Модель DFD, как и большинство других структурных моделей — иерархическая модель. Каждый процесс может быть подвергнут декомпозиции, то есть разбиению на структурные составляющие, отношения между которыми в той же нотации могут быть показаны на отдельной диаграмме.

Когда достигнута требуемая глубина декомпозиции — процесс нижнего уровня сопровождается мини-спецификацией (текстовым описанием).

В DFD важными являются процессы над данными и места их хранения, а не материальные ресурсы.

Для разработки модели в нотации DFD используются 4 элемента:

объекты,

потоки данных,

процессы

накопители данных.

Объекты – это источники и преемники данных (информационных сообщений: заказчики, поставщики, персонал, склад, цех, бухгалтерия и т.д.). Обозначаются они в виде квадрата или прямоугольника, левая сторона которого имеет утолщение.

Прямоугольники, обозначающие одинаковые объекты, имеют перечеркнутый правый нижний угол.

Поток данных изображается стрелкой (горизонтальной или вертикальной).

Направление стрелки указывает направление потока.

Если поток идет в двух направлениях, то используется двойная стрелка.

Поток данных всегда должен быть идентифицирован, т.е. иметь надпись, отражающую его содержание.

Процессы воспроизводятся в виде прямоугольника с закругленными углами, в котором указываются: идентификатор процесса, его имя и место реализации.

В нижнем секторе указывается исполнитель данного процесса.

Накопители данных – это центры возникновения и хранения данных, каждый из которых идентифицируется буквой D.

Если процесс сохраняет данные, то стрелка потока данных направлена от процесса к накопителю, а если считывает данные, то из накопителя к процессу.

Реальные экономические процессы сложны и поэтому их воспроизведение осуществляется поэтапно.

Вначале создают общие диаграммы, называемые контекстными, которые затем детализируются.

Для примера приведем общую диаграмму потоков данных, отражающую деятельность посреднической фирмы.

Цель фирмы заключается в обработке заказов и передаче их производителю, если в наличии нет заказываемой готовой продукции.

На приведенной общей диаграмме показаны 2 накопителя данных (в данном случае справочников):

первый (D1) – необходим для выяснения того, имеется ли на складе готовой продукции заказываемая продукция,

второй (D2) – для определения финансового состояния заказчика (его платежеспособность).

Процесс “Обработка заказов” – это 2 процесса – «Проверка заказов” и ”Размещение и содержание заказов”.

В результате появится новый процесс и 2 новых накопителя данных:

D3 - справочник производителей

D4 – ожидаемые заказы.

Первый необходим для поиска нужного производителя, а второй – для временного хранения заказов, до тех пор, пока не будет выполнено соответствующее размещение заказа, т.е. найден соответствующий производитель и не собрана для него соответствующая группа заказов.

Каждый из процессов, в случае необходимости, может детализироваться далее.

Накопители данных в ДПД используются как места хранения данных при переходе от одной транзакции к другой (сведения о заказчиках, поставщиках, новых поступлениях продукции и т.д.).

В результате изучения содержания входных и исходящих информационных потоков на уровне документов и экономических показателей можно установить:

- состав накопителей и содержание их элементов;

- структуру накопителей и основные операции по обработке данных.

Накопители данных в ДПД приобретают различные формы.

Если организована оперативная обработка данных (OLTP-технология), то такой формой служит база данных, если аналитическая (OLAP-технология), то хранилища данных.

Процессы, отраженные ДПД в виде закругленных прямоугольников, рано или поздно на некотором уровне детализации, должны содержать формулы для расчета экономических показателей.

Если таковых много и расчет одних показателей требует предварительного расчета других, то для правильной ориентации в последовательности расчетов можно использовать ориентированные графы.

Для того, чтобы управлять процессом (основным или вспомогательным) можно воспользоваться программными средствами, позволяющими подсчитать время выполнения процесса и необходимые для этого ресурсы.

Как правило, в основе их функционирования лежат диаграммы Гантта, рассматриваемые в качестве одного из инструментов реинжиниринга бизнес-процессов.

На рисунке представлен производственный бизнес-процесс в виде диаграммы Гантта, где каждая операция состоит из двух частей: производительное время и потерянное время.