Методические указания и задания на контрольную работу по дисциплине Автоматизированное проектирование средств и систем управления
.pdfинформационных моделей компании. Представленная в таком виде совокупность моделей позволяет перейти к разработке концепции будущей ИС и выработке обоснованных требований к ней в виде технического задания на создание ИС.
Мы видим, что для создания полной бизнес-модели предприятия в формате «как надо» требуется выполнить очень большой объем работ, вложить в него много труда. Если теперь мы вернемся к структуре процесса проектирования информационной системы по ГОСТ 34.601-90 (табл. 4.2.1) и
посмотрим, в каком месте этого процесса мы находимся, то увидим, что весь этот объем работ соответствует, всего-навсего, пункту 1.1 — «Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС». После этого следуют стадии разработки концепции и технического задания на систему. Все это лишь начало концептуального проектирования, только после которого начинается рабочее или физическое проектирование. Может показаться, что собственно проектирование ИС мы еще и не начинали. Тогда чего же мы добились?
Мы сделали огромный и необходимый для проектирования шаг — уменьшили неопределенность, получили знания об объекте, для которого мы будем разрабатывать информационную систему. Мы увидели, что для проектов автоматизированных систем характерна концентрация сложности на начальных этапах их ЖЦ, это же относится и к проектированию ПО.
Имеется достаточно примеров, показывающих, что если эту работу не делать, не использовать CASE-методологию, то к выполнению остальных стадий проектирования ИС лучше вообще не приступать. Неудача проекта будет практически гарантирована.
4.3.7. CASE–методы
Наиболее распространенные CASE–методы перечислены в табл. 3.3.7.
Таблица 4.3.7.
|
|
Название |
Назначение |
|
|
41
SADT/IDEF0 Функциональное моделирование (Function Modeling Method).
Описание бизнес процессов в виде системы взаимосвязанных функций.
Язык моделирования бизнес-процессов, используемый на стадии создания моделей предметной области.
|
IDEF1X |
Информационное моделирование (Information and Data Modeling Methods). |
||||
|
|
Способ определения данных и отношений между ними, обеспечивающий |
||||
|
|
детализацию хранилищ данных проектируемой системы. Имеется ясный |
||||
|
|
графический язык для описания объектов и отношений в приложениях, так |
||||
|
|
называемый язык диаграмм «сущность-связь». Средства моделирования |
||||
|
|
IDEF1X специально разработаны для построения реляционных |
||||
|
|
информационных систем, и если существует необходимость |
||||
|
|
проектирования другой системы, скажем объектно-ориентированной, то |
||||
|
|
лучше избрать другие методы моделирования, например, IDEF4. |
|
|||
|
|
|
||||
|
|
|
||||
|
IDEF3 |
Поведенческое моделирование процессов (Process Flow and Object State |
||||
|
|
Description Capture Method). |
|
|
|
|
|
|
Моделируются |
последовательности |
выполнения |
действий |
и |
|
|
взаимозависимости между ними в рамках процессов. Средствами IDEF3 |
||||
|
|
каждый функциональный блок IDEF0 может быть представлен в виде |
||||
|
|
отдельного процесса. Стандарт документирования технологических |
||||
|
|
процессов предоставляет инструментарий для наглядного исследования и |
||||
|
|
моделирования их сценариев. В методике детализируется ответ на вопрос |
||||
|
|
не «что система делает», а «как система это делает». |
|
|
||
|
|
|
||||
|
|
|
||||
|
IDEF5 |
Систематизации объектов приложения (Ontology Description Capture |
||||
|
|
method). |
|
|
|
|
|
|
Строение и свойства любой системы могут быть эффективно исследованы |
||||
|
|
и документированы при помощи следующих средств: словаря терминов, |
||||
|
|
используемых при описании характеристик объектов и процессов, |
||||
|
|
имеющих отношение к рассматриваемой системе, точных и однозначных |
||||
|
|
определений всех терминов этого словаря и классификации логических |
||||
|
|
взаимосвязей между этими терминами. |
|
|
|
|
|
|
Набор этих средств, является онтологией системы, а стандарт IDEF5 |
||||
|
|
предоставляет структурированную методологию, с помощью которой |
||||
|
|
можно наглядно и эффективно разрабатывать, поддерживать и изучать эту |
||||
|
|
онтологию. |
|
|
|
|
|
|
На основании |
онтологии могут быть |
сформированы |
достоверные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
|
|
|
IDEF6
IDEF8
IDEF14
DFD
ARIS
утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени и сделаны выводы о дальнейшем развитии системы и возможности еѐ оптимизации.
Использование рационального опыта проектирования (Design Rationale
Capture Method).
Назначение метода состоит в облегчении получения «знаний о способе» моделирования, их представления и использования при разработке систем управления предприятиями. Под «знаниями о способе» понимаются причины, обстоятельства, скрытые мотивы, которые обуславливают выбранные методы моделирования. Метод IDEF6 акцентирует внимание на процессе создания модели. Способствует предотвращению структурных ошибок.
Взаимодействие человека и системы (Human-System Interaction Design).
Большинство современных средств разработки пользовательских интерфейсов облегчают работу проектировщика над внешним видом интерфейса. IDFE8 фокусирует внимание разработчиков интерфейса на программировании желаемого взаимного поведения интерфейса и пользователя.
Моделирование вычислительных сетей (Network Design).
Модель предназначена для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т.п.
Моделирование потоков данных (Data Flow Diagrams).
Диаграммы DFD описывают систему в виде отдельных процессов,
связанных потоками данных, и демонстрируют, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные.
Поведенческое моделирование. Методология и одноименный программный продукт компании IDS Sheer.
Модель ARIS представляет организацию как сложную систему,
включающую модели организационной структуры, функций, данных и бизнес-процессов. Основой методологии являются цепочки процессов,
добавляющих ценность (акцент на продуктовом аспекте реализации
43
ABC
UML
бизнес-процесса).
По своим функциональным возможностям превосходит, а по простоте использования уступает IDEF0.
Функционально-стоимостной анализ (Activity Based Costing, ФСА).
Метод определения стоимости и других характеристик изделий, услуг и потребителей, использующий в качестве основы функции и ресурсы,
задействованные в производстве, маркетинге, продаже, доставке,
технической поддержке, оказании услуг, обслуживании клиентов, а также обеспечении качества.
Метод ФСА разработан как «операционно-ориентированная» альтернатива традиционным финансовым подходам, позволяющая указать на возможные пути улучшения стоимостных показателей.
Унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language).
Визуальный язык, основанный на объектно-ориентированном подходе. UML включает в себя двенадцать типов диаграмм, которые позволяют описать статическую структуру системы и ее динамическое поведение.
Предназначен для использования в области разработки программного обеспечения, а также для моделирования инженерных систем, бизнес-
процессов, организационных структур.
С некоторыми из перечисленных методов и соответствующими CASE-
средствами студенты подробно знакомятся в ходе лабораторных занятий.
4.3.7. CASE– средства
Обычно к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ИС или ПО. Современные CASE–средства обеспечивают поддержку всех этапов жизненного цикла ИС, начиная с самых общих описаний предметной области до получения и сопровождения программного продукта.
В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые пакеты программ для персональных компьютеров с ограниченными возможностями, так и дорогостоящие программные системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. На современном рынке насчитывается около 300 различных CASE-средств.
44
Классификация CASE-средств по типам их функциональной ориентации показана на рис. 4.3.7.1.
В лекциях рассматриваются примеры существующих CASE-средств различной степени интеграции и функциональной ориентации.
Рис. 4.3.7.1.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Контрольная работа содержит одно задание, одинаковое для всех студентов. Контрольную работу следует выполнить в отдельной тетради или на сброшюрованных листах формата А4 с нумерацией страниц и титульным листом. На титульном листе ставится личная подпись студента и дата выполнения работы.
Предполагается, что студент-заочник является участником, по меньшей мере, одного учебного, производственного, технологического или бизнеспроцесса (см. раздел 4.3.4).
Целью контрольной работы является изучение элементов CASEметодологии проектирования автоматизированных систем в ходе самостоятельного составления описания процесса, реальным участником (исполнителем) которого является студент. Разработанное описание процесса
45
должно быть представлено в виде формализованной графической функционально-структурной модели с использование нотации методов IDEF0 и IDEF3 и, в случае необходимости, текстовых комментариев.
Задание на контрольную работу
Разработать модель процесса, участником которого Вы являетесь, при следующих исходных данных:
1.Моделируемый процесс выбирается самостоятельно. При выборе конкретного процесса следует руководствоваться, с одной стороны, возможностью его декомпозиции на несколько иерархических функциональных уровней, с другой стороны — наличием принципиальной возможности автоматизации информационных составляющих этого процесса.
2.Формат модели — «как есть».
3.Цель моделирования — выявить информационные составляющие процесса.
4.Точка зрения — непосредственный исполнитель процесса.
5.Основной метод моделирования — IDEF0.
6.Число уровней декомпозиции процесса — не менее трех, включая контекстный уровень.
7.Для декомпозиции, как минимум, одного из функциональных блоков модели IDEF0 использовать метод IDEF3.
8.В произвольном письменном виде сформулировать предложения о возможной автоматизации информационных составляющих моделируемого процесса.
9.Диаграммы методов IDEF0 и IDEF3 допускается строить вручную, с использованием графических средств Microsoft Word или программы BPWin.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Материал контрольной работы предполагается использовать в ходе выполнения лабораторных работ. Целью работ является разработка модели процесса в формате «как надо» в среде программы BPWin.
46
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Системы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие для вузов: в 9 кн. /И.П.Норенков. Кн.1. Принципы построения и структура. — М.: Высш.
шк., 1986.- 127с.
2.И.П. Норенков. Автоматизированное проектирование. М.: Московский Государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, 2000. rk6.bmstu.ru/electronic_book/oap/CAD.PDF,
3.Г.Н.Калянов. CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение). Издательство «ЛОРИ», 2006.
4.Г.Н. Калянов. Консалтинг при автоматизации предприятий: подходы, методы,
средства. http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/case/defs0.htm
5.Рекомендации Госстандарта России Р 50.1.028-2001 Методология функционального моделирования.
6.Марка Д.А., МакГоуэн К. SADT — методология структурного анализа и проектирования. — М: Метатехнология, 1993.
7.CASE-инструмент BPWin. http://www.itstan.ru/content/view/2032/1853/
8.Функционально-структурный анализ. http://www.itstan.ru/content/view/2073/1856/
9.Информация о стандартах, имеющих отношение к проектированию автоматизированных систем. http://www.info-system.ru/tech_doc/tech_doc.html
47
СОДЕРЖАНИЕ
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОМУ |
4 |
|
ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ |
|
1. |
Инженерное проектирование |
4 |
2. |
Автоматизированные системы как объект инженерного проектирования |
5 |
3. |
Технология проектирования объектов материальной природы |
9 |
4. |
Технология проектирования объектов информационной природы |
17 |
|
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА |
43 |
|
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ |
46 |
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ |
47 |
48
Методические указания и задания на контрольную работу для студентов,
обучающихся по направлению подготовки 15.04.04
по дисциплине
Автоматизированное проектирование средств и систем управления
Подписано в печать 11.10.2016г. Формат 60х90 1/16. Объѐм 2,0 усл.п.л. Тираж 50 экз. Заказ 88.
ООО «Брис-М». Москва, ул. Авиамоторная, д. 8а.
49