3.2. Структурный анализ систем средствами idef-моделирования

3.2.1. Общие положения

Постоянное усложнение производственно-технических и организационно-экономических систем – фирм, предприятий, производств, и др. субъектов производственно-хозяйственной деятельности – и необходимость их анализа с целью совершенствования функционирования и повышения эффективности обусловливают необходимость применения специальных средств описания и анализа таких систем. Эта проблема приобретает особую актуальность в связи с появлением интегрированных компьютеризированных производств и автоматизированных предприятий.

В США это обстоятельство было осознано еще в конце 70-ых годов, когда ВВС США предложили и реализовали Программу интегрированной компьютеризации производства ICAM (ICAM - Integrated Computer Aided Manufacturing), направленную на увеличение эффективности промышленных предприятий посредством широкого внедрения компьютерных (информационных) технологий.

Реализация программы ICAM потребовала создания адекватных методов анализа и проектирования производственных систем и способов обмена информацией между специалистами, занимающимися такими проблемами. Для удовлетворения этой потребности в рамках программы ICAM была разработана методология IDEF (ICAM Definition), позволяющая исследовать структуру, параметры и характеристики производственно-технических и организационно-экономических систем (в дальнейшем, там, где это не вызывает недоразумений – систем)

Методология IDEF в настоящее время поддерживается семейством из 11 стандартов, отражающих различные аспекты моделирования систем. Мы ограничимся тремя технологиями моделирования, а именно методом функционального моделирования IDF0, методом описания бизнес-процессов IDF3 и методом построения диаграмм потоков данных DFD.

Своим появлением семейство стандартов IDEF во многом обязано появившейся в 80-х гг. технологии автоматизированной поддержки разработки информационных систем CASE (Computer Aided Software Engineering). До настоящего времени эта технология с успехом применяется при разработке разнообразного программного обеспечения. Однако в последнее время CASE-технологии приобретают все большее распространение для моделирования и анализа деятельности предприятий, предоставляя богатый набор возможностей для оптимизации или, в терминах CASE, реинжиниринга технологических процедур, выполняемых этими предприятиями – бизнес-процессов.

IDEF0, ранее известный как технология структурированного анализа и разработки (Structured Analysis and Design Technique – SADT), был разработан компанией SofTech, Inc. в конце 60-х гг. как набор рекомендаций по построению сложных систем, которые предполагали взаимодействие механизмов и обслуживающего персонала. Значительная часть SADT была принята ВВС США как часть их программы интегрированной компьютерной поддержки производства (Integrated Computer-Aided Manufacturing – ICAM) в конце 70-х гг. Эта технология, переименованная в IDEF0, довольно быстро стала стандартом технологии моделирования деятельности в министерстве обороны США.

В 1993 г. группа пользователей IDEF (IDEF Users Group, в настоявшее время Society of Enterprise Engineering – SEE), совместно с Национальным институтом стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology – NIST) предприняли попытку создания документированного стандарта для IDEF0, который мог бы использоваться как военными, так и гражданскими департаментами правительства США. Этот стандарт был опубликован как федеральный стандарт обработки информации (Federal Information Processing Standard – FIPS).

Несколько независимо, но с использованием аналогичных подходов технология DFD (Data Flow Diagrams – диаграммы потоков данных) завоевала популярность для структурной разработки (а впоследствии и структурного анализа) проектов построения информационных систем. Диаграммы потоков данных во многом аналогичны моделям IDEF0 и могут быть использованы при проектировании информационных систем, например, после разработки моделей анализа IDEF0.

Стандарт IDEF3 был специально разработан для закрытого проекта ВВС США. Это технология получения описания деталей процесса от экспертов в предметной области и разработки таких моделей процессов, в которых важно понять последовательность выполнения действий и взаимозависимости между ними.

Подход SADT относится к классу формальных методов, используемых при анализе и разработке систем. Несмотря на то, что вполне допустима независимая разработка функциональных моделей, методология SADT предполагает ведение структурированного проекта анализа, в процессе которого происходит их создание. В дополнение к функциональному моделированию SADT структурный анализ предполагает построение информационных моделей данных и диаграмм состояний (State-Transition Diagrams – STD), которые моделируют поведение системы во времени.

Основной принцип SADT состоит в том, что тщательный анализ системы обусловливает получение возможного оптимального решения. Использование SADT автоматически приводит к необходимости сбора и обработки значительного количества информации о системе. Традиционно такая информация собирается аналитиком посредством формализованного опроса экспертов предметной области – людей, владеющих информацией о механизме функционирования системы в целом или ее частей. С течением времени некоторые эксперты освоили технологию моделирования, что привело к появлению IDEF3-технологии получения знаний от экспертов. Однако роль системного аналитика в проектах SADT оставалась ключевой.

Часто разработка моделей применяется для документирования ситуации, сложившейся к определенному моменту (модели "как есть" – «as is»). Впоследствии они применяются при создании новых моделей функционирования системы (модели "как должно быть" – «to be»), а также для проверки моделей «to be», с тем, чтобы удостовериться, что предлагаемые изменения действительно повлекут улучшение функционирования системы.

В дополнение к алгоритмизации процесса построения предлагаемой системы модели «to be» используются для планирования загрузки частей системы; калькуляции бюджета и распределения ресурсов; при построении плана реорганизации системы, определяющего действия по переводу системы из состояния «as is» в состояние «to be».