Краткий теоретический обзор темы

Третьим основным понятием стандарта IDEF0 является декомпозиция (Decomposition). Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели.

Декомпозиция позволяет постепенно и структурированно представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.

Модель IDEF0 всегда начинается с представления системы как единого целого – одного функционального блока с интерфейсными дугами, простирающимися за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма с одним функциональным блоком называется контекстной диаграммой, и обозначается идентификатором “А-0”.

В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должна быть указана цель (Purpose) построения диаграммы в виде краткого описания и зафиксирована точка зрения (Viewpoint).

Определение и формализация цели разработки IDEF0 – модели является крайне важным моментом. Фактически цель определяет соответствующие области в исследуемой системе, на которых необходимо фокусироваться в первую очередь. Например, если мы моделируем деятельность предприятия с целью построения в дальнейшем на базе этой модели информационной системы, то эта модель будет существенно отличаться от той, которую бы мы разрабатывали для того же самого предприятия, но уже с целью оптимизации логистических цепочек.

Точка зрения определяет основное направление развития модели и уровень необходимой детализации. Четкое фиксирование точки зрения позволяет разгрузить модель, отказавшись от детализации и исследования отдельных элементов, не являющихся необходимыми, исходя из выбранной точки зрения на систему.

Например, функциональные модели одного и того же предприятия с точек зрения главного технолога и финансового директора будут существенно различаться по направленности их детализации. Это связано с тем, что в конечном итоге, финансового директора не интересуют аспекты обработки сырья на производственных станках, а главному технологу ни к чему прорисованные схемы финансовых потоков. Правильный выбор точки зрения существенно сокращает временные затраты на построение конечной модели.

В процессе декомпозиции, функциональный блок, который в контекстной диаграмме отображает систему как единое целое, подвергается детализации на другой диаграмме.

Получившаяся диаграмма второго уровня содержит функциональные блоки, отображающие главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы и называется дочерней (Child diagram) по отношению к нему (каждый из функциональных блоков, принадлежащих дочерней диаграмме соответственно называется дочерним блоком – Child Box). В свою очередь, функциональный блок - предок называется родительским блоком по отношению к дочерней диаграмме (Parent Box), а диаграмма, к которой он принадлежит – родительской диаграммой (Parent Diagram).

Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. Важно отметить, что в каждом случае декомпозиции функционального блока все интерфейсные дуги, входящие в данный блок, или исходящие из него фиксируются на дочерней диаграмме. Этим достигается структурная целостность IDEF0 – модели.

Часто бывают случаи, когда отдельные интерфейсные дуги не имеет смысла продолжать рассматривать в дочерних диаграммах ниже какого-то определенного уровня в иерархии, или наоборот - отдельные дуги не имеют практического смысла выше какого-то уровня. Например, интерфейсную дугу, изображающую “деталь” на входе в функциональный блок “Обработать на токарном станке” не имеет смысла отражать на диаграммах более высоких уровней – это будет только перегружать диаграммы и делать их сложными для восприятия. С другой стороны, случается необходимость избавиться от отдельных “концептуальных” интерфейсных дуг и не детализировать их глубже некоторого уровня. Для решения подобных задач в стандарте IDEF0 предусмотрено понятие туннелирования. Если одна из стрелок диаграммы отсутствует на родительской диаграмме (например, ввиду своей несущественности для родительского уровня), и не связана с другми стрелками той же диаграммы, точка входа этой стрелки на диаграмму или выхода с нее обозначается туннелем.

Обозначение “туннеля” (Arrow Tunnel) в виде двух круглых скобок ( [ ] ) вокруг начала интерфейсной дуги обозначает, что эта дуга не была унаследована от функционального родительского блока и появилась (из “туннеля”) только на этой диаграмме.

Существует два вида тоннелирования связей:

• со скрытым приемником и

• со скрытым источником.

Связь со скрытым приемником удобно использовать, если связь, входящую в родительский блок, нежелательно изображать на диаграмме декомпозиции. Например, если граничная связь управления или механизмов поступает на все работы диаграммы, она может быть неинформативной и будет лишь загромождать диаграмму. Связи со скрытым приемником изображаются стрелками с круглыми скобками вокруг наконечника стрелки (см. «Требования по срокам» на рис.13).

Связь со скрытым источником удобно использовать, если на диаграмме декомпозиции нужно показать граничную связь, которой не было на родительской диаграмме, поскольку для родительской диаграммы данная связь является несущественной. Связи со скрытым источником изображаются стрелками с круглыми скобками вокруг начала стрелки.

Для получения связи со скрытым приемником необходимо на диаграмме декомпозиции удалить соответствующую граничную связь, а затем перейти в родительскую диаграмму. На наконечнике соответствующей стрелки, примыкающей к родительскому блоку, в результате удаления граничной связи появились квадратные скобки (рис.16).

Т.О. функциональная декомпозиция представляет собой разбиение действий, операций, функций предметной области на более простые действия, операции, функции.

В результате сложная бизнес-функция представляется совокупностью более простых функций, которые в свою очередь также могут быть декомпозированы на более простые функции.

Обсуждаемые вопросы

1. Методологии построения функциональной модели

2. Диаграммы декомпозиции.

3. Определение и формализация цели разработки IDEF0 – модели

4. Туннелирование

Задание на практическую работу

1. Выделите созданную в первой работе контекстную диаграмму

2. Выберите кнопку перехода на нижний уровень в палитре инст­рументов. В диалоговом окне Activity Box Count установите число ра­бот 3 на диаграмме нижнего уровня и нажмите кнопку ОК (рис. 1). Автоматически будет создана диаграмма декомпозиции.

Рисунок 1. Вид окна Activity Box Count

3. Правой кнопкой мыши щелкните по работе 1 выберите Name  внесите имя работы «Продажи и маркетинг».

Повторите операцию для оставшихся двух работ.

4. Затем внесите определение, статус и источник для каждой работы согласно табл.1. Для этого в закладке Definition введите Описание, в закладке Source введите Источник, в закладке Status введите значение Статус.

Таблица 1 - Описание работ для диаграммы декомпозиции

Функциональный	Описание	Статус	Источник
Продажи, маркетинг	Телемаркетинг, презен-тации, выставки	WORKING	Материалы курса BPWin
Сборка, тестирование компьютеров	Сборка и тестирование настольных и портатив­ных компьютеров	WORKING	Материалы курса BPWin
Отгрузка, получение	Отгрузка заказов клиен­там и получение компо­нентов от поставщиков	WORKING	Материалы курса BPWin

5. Перейдите в режим рисования стрелок. Свяжите граничные стрелки (кнопка на палитре инструментов) с остальными так, как показано на рис. 2.

6. Правой кнопкой мыши щелкните по ветви стрелки управления работы "Сборка и тестирование компьютеров" и переименуйте ее в "Правила сборки и тестирования" (рис. 3).

Внесите определение для новой ветви: "Инструкции по сборке, процедуры тестирования, критерии производительности и т.д."

7. Правой кнопкой мыши щелкните по ветви механизма работы «Продажи и маркетинг» и переименуйте ее в «Систему оформления заказов». В закладке Name введите новое имя стрелки и нажмите кнопку Применить, потом ОК.

8. Создайте внутренние стрелки (Заказы клиентов и Собранные компьютеры) как на рис. 3.

9. Создайте стрелку обратной связи (по управлению) «Результаты сборки и тестирования», ведущую от работы «Сборка и тестирование компьютеров» к работе «Продажи и маркетинг». Измените стиль стрелки: Щелкните правой кнопкой на стрелкеStyleThicknessвыбрать нужную толщину стрелки

Рис. 2. Работы и связи между ними

10. Создайте новую граничную стрелку выхода «Маркетинговые материалы» из работы «Продажи и маркетинг». Она имеет квадратные скобки на наконечнике, поскольку не попадает на верхний уровень диаграммы.

Рис.3. Внутренние связи

Щелкните правой кнопкой на этой стрелке и выберите опцию Trim (рис.4).

Рис.4. Измененная связь

Создание диаграммы декомпозиции третьего уровня

Декомпозируется работа "Сборка и тестирование компьютеров". В результате проведения экспертизы получена следующая информация:

• производственный отдел получает заказы клиентов от отдела про­даж по мере их поступления;

• диспетчер координирует работу сборщиков, сортирует заказы, группирует их и дает указание на отгрузку компьютеров, когда они готовы;

• каждые 2 часа диспетчер группирует заказы отдельно для настоль­ных компьютеров и ноутбуков и направляет на участок сборки;

• сотрудники участка сборки собирают компьютеры согласно спе­цификациям заказа и инструкциям по сборке. Когда группа ком­пьютеров, соответствующая группе заказов, собрана, она на­правляется на тестирование. Тестировщики тестируют каждый компьютер и в случае необходимости могут заменить неисправ­ные компоненты;

• тестировщики направляют результаты тестирования диспетчеру, который на основании этой информации принимает решение о передаче компьютеров соответствующей группы заказов на отгрузку.

Для того чтобы декомпозировать функциональную модель до второго уровня, необходимо следующее.

1. На основе этой информации внесите новые работы и стрелки (табл. 2 и 3).

Таблица 2 – Работы диаграммы декомпозиции А2

Название работы (Activity Name)	Определение работы (Activity Definition)
Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Просмотр заказов, установка расписания выполнения заказов, просмотр результатов тестирования, формирование групп заказов на сборку и отгрузку
Сборка настольных компьютеров	Сборка настольных компьютеров в соответствии с инструкциями и указаниями диспетчера
Сборка ноутбуков	Сборка ноутбуков в соответствии с инструкциями и указаниями диспетчера
Тестирование компьютеров	Тестирование компьютеров и компонентов. Замена неработающих компонентов

Таблица 3 – Стрелки диаграммы декомпозиции А2

Наименование стрелки (Arrow Name)	Источник стрелки (Arrow Source)	Тип стрелки источника (Arrow Source Type)	Приемник стрелки (Arrow Dest.)	Тип стрелки приемника (Arrow Dest. Type)
Диспетчер	Персонал производственного отдела		Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Mechanism
Заказы клиентов	Граница диаграммы	Control	Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Control
Заказы на настольные компьютеры	Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Output	Сборка настольных компьютеров	Control
Заказы на ноутбуки	Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Output	Сборка ноутбуков	Control
Компоненты	"Tunnel"	Input	Сборка настольных компьютеров	Input
			Сборка ноутбуков	Input
			Тестирование компьютеров	Input
Настольные компьютеры	Сборка настольных компьютеров	Output	Тестирование компьютеров	Input
Ноутбуки	Сборка ноутбуков	Output	Тестирование компьютеров	Input
Диспетчер	Персонал производственного отдела		Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Mechanism
Заказы клиентов	Граница диаграммы	Control	Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Control
Заказы на настольные компьютеры	Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Output	Сборка настольных компьютеров	Control
Заказы на ноутбуки	Отслеживание расписания и управление сборкой и тестированием	Output	Сборка ноутбуков	Control
Компоненты	"Tunnel"	Input	Сборка настольных компьютеров	Input
			Сборка ноутбуков	Input
			Тестирование компьютеров	Input
Настольные компьютеры	Сборка настольных компьютеров	Output	Тестирование компьютеров	Input
Ноутбуки	Сборка ноутбуков	Output	Тестирование компьют.	Input

2. Туннелируйте и свяжите на верхнем уровне граничные стрелки, если это необходимо. Результат выполнения показан на рис.5.

Создание диаграммы узлов.

1. Выберите пункт главного меню Diagram/Add Node Tree .

2. В первом диалоговом окне гида Node Tree Wizard внесите имя диаграммы, укажите диаграмму корня дерева и количество уровней (рис. 6).

Рис. 5. Результат выполнения

Рис. 6. Первое диалоговое окно гида Node Tree Wizard

3. Во втором диалоговом окне гида Node Tree Wizard установите опции, как показано на рис. 7.

Рис. 7. Второе диалоговое окно гида Node Tree Wizard

4. Щелкните по кнопке Finish. В результате будет создана диаграмма дерева узлов (Node tree Diagram) (рис. 8).

Рис. 8. Диаграмма дерева узлов

5. Диаграмму дерева узлов можно модифицировать. Нижний уровень может быть отображен не в виде списка, а в виде прямоугольников, так же как и верхние уровни. Для модификации диаграммы правой кнопкой мыши щелкните по свободному месту, не занятому объектами, выберите меню Node tree Diagram Properties и во вкладке Style диалога Node Tree Properties отключите опцию Bullet Last Level.

6. Щелкните по ОК. Результат модификации диаграммы дерева узлов показан на рис. 9.

Рис. 9. Результат выполнения

Создание FEO диаграммы.

Предположим, что при обсуждении бизнес-процессов возникла необходимость детально рассмотреть взаимодействие работы «Сборка и тестирование компьютеров» с другими работами. Чтобы не портить диаграмму декомпозиции, создайте FEO-диаграмму(FEO – расшифровывается как «только для экспозиции»), на которой будут только стрелки работы «Сборка и тестирование компьютеров».

1. Выберите пункт главного меню Diagram/Add FEO Diagram.

2. В диалоговом окне Add New FEO Diagram выберите тип и внесите имя диаграммы FEO как показано на рис. 10. Щелкните по кнопке ОК.

Рис. 10. Диалоговое окно Add New FEO Diagram

3. Для определения содержания диаграммы перейдите в пункт меню Diagram/Diagram Properties и во вкладке Diagram Text внесите определение, приведенное на рис. 11.

Рис. 11. Вкладка Diagram Text диалогового окна Diagram Properties

4. Удалите лишние стрелки на диаграмме FEO. Результат показан на рис. 12.

Рис. 12. Диаграмма FEO

Для перехода между стандартной диаграммой, деревом узлов и FEO используйте кнопку на палитре инструментов.

Контрольные вопросы

1. Как устанавливаются определение, статус и источник для каждой работы?

2. Что определяет точка зрения модели?

3. Как создаются диаграммы узлов

4. Как создаются FEO диаграммы

Рекомендуемая литература

1. Смирнова Г.Н., Сорокин А.А., Тельнов Ю.Ф. Проектирование экономических информационных систем. М.:Финансы и статистика, 2001

2. Калянов Г.Н.CASE-технологии: консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. М.:Горячая линия-Телеком, 2002

3. Черемных С.В., Семенов И.О., Ручкин В.С. Моделирование и анализ систем. -технологии. Практикум. М.:Финансы и статистика, 2002

4. Липаев В.В. Управление разработкой программных комплексов М.:Финансы и статистика, 1993

Лабораторная работа №8. Слияние и расщепление моделей.

Цель работы. Уметь выполнять слияние фрагментов в основную модель для выделения работ для детализации и научиться использовать механизм расщепления моделей.