Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Проектирование сложных бизнес-объектов на основе системного анализа. Монография

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Рисунок 4.4. Цикл формирования архитектуры
Для осуществления управления и контроля за ходом архитектурного процесса на предприятии создается архитектурный комитет во главе с одним из менеджеров. В функции архитектурного подхода входят отслеживание и одоб­рение проектов и инициатив и оценке целесообразности их проведения. Про­цесс формирования архитектуры предприятия осуществляется по следующим направлениям:
− изучение новых технологий для обеспечения анализа современных
тенденций и оценки возможности практического использования ин­новационных технологий;
− архитектура решений, включающая процесс разработки прикладных
систем;
− целевая архитектура, описывающая желаемое будущее состояние
предприятия (фактически создание модели «КАК БУДЕТ»);
− текущая архитектура, представляющая собой процесс документиро-
вания и поддержания в актуальном виде информации о состоянии предприятия (модель «КАК ЕСТЬ»).
К настоящему моменту дисциплина «архитектура предприятия» достиг­ла определенной зрелости: возникли и модифицировались методики, накопи­лась практика реорганизации компаний, осуществляется преподавание данной дисциплины в учебных учреждениях. Вместе с тем причины, почему архитек­тура предприятия не стала общепризнанной практикой, указанные Дж. Захма­ном в статье «Enterprise Architecture: Looking Back and Looking Ahead» в 1999 году до сих пор не потеряли своей актуальности [51].
В заключение раздела следует перечислить ключевые эффекты от управления архитектурой:
81
1) эффект, измеряемый миллионами долларов, был получен в первый
год эксплуатации системы управления архитектурой предприятия за счет обеспечения соответствия лучшим практикам и стандартам
(Международная ассоциация финансовых директоров, журнал BusinessWeek и аналитики Ernst & Young);
2) экономия до 15% стоимости ИТ- проектов только за счет сокращения
расходов на сбор данных об ИТ- инфраструктуре (Deloitte);
3) многократное снижение времени (до шести раз) подготовки и расчета
бизнес-кейсов (IDS Scheer);
4) экономия до 20% за счет сокращения количества работ по реализации
и переделке, связанных с некорректными требованиями (Standish Group);
5) экономия до 30% за счет механизма выбора приоритетных инвести-
ций в ИТ (McKinsey);
6) экономия общих операционных расходов до 30% за счет планирова-
ния и стандартизации ИТ-инфраструктуры (Meta Group);
7) экономия до 40% неоперационных расходов на персонал и сокраще-
ние сроков реализации проектов до 50% за счет формализации про­цессов формирования ИТ-бюджета и других процессов управления при переходе на процессный, а не на проектный метод работы (Мас­сачусетский технологический институт).
82
5 Основные методологии моделирования и анализа
бизнес-процессов
Профессиональный подход к задачам проектирования и совершенство­вания производственных, промышленно-торговых и других социально­экономических систем является одной из важнейших предпосылок их успешно­го функционирования. В процессе проектирования совершенствуется как орга­низация основной деятельности экономического объекта (производственной, хозяйственной), так и организация управленческих процедур. Именно качест­венное проектирование обеспечивает создание такой системы, которая способ­на функционировать при постоянном совершенствовании ее технических, про­граммных, информационных составляющих, т.е. ее технологической основы, и расширять спектр реализуемых управленческих функций и объектов взаимо­действия.
Сегодня проекты по созданию ИС настолько комплексны и сложны, что некоторые из них в прямом смысле могут находиться за гранью понимания да­же наиболее опытных профессионалов.
В основе проектирования ИС лежит моделирование предметной облас­ти. Для того чтобы получить адекватный предметной области проект ИС, необ­ходимо иметь целостное, системное представление модели, которое отражает все аспекты функционирования будущей информационной системы. При этом под моделью предметной области понимается некоторая система, имитирую­щая структуру или функционирование исследуемой предметной области и от­вечающая основному требованию – быть адекватной этой области. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на ис­пользовании методологии моделирования предметной области. Процесс биз­нес-моделирования может быть реализован в рамках различных методик.
В настоящее время для описания бизнес-процессов существует несколь­ко основных нотаций, получивших наибольшее распространение, и соответст­вующее им программное обеспечение, что позволяет моделировать бизнес­процессы любой сложности. Вопросы техники описания и моделирования биз­нес-процессов при помощи различных программных продуктов и стандартов
(IDEF0, IDEF3, ARIS, UML и пр.) хорошо изложены в методической литературе [16, 67, 71, 82, 107]. В данном разделе кратко освещаются наиболее распро-
страненные методики.
Говорить о преимуществе той или иной методики нецелесообразно, пока не определены тип и рамки проекта, требований к информации, необходимой для анализа и принятия решений в рамках конкретного проекта, а также основ­ные задачи, которые данный проект должен решить. Как правило, проводить бизнес-моделирование ради самого моделирования занятие малоэффективное. Моделирование бизнес-процесса всегда должно преследовать некоторую кон­кретную цель (например, документирование для описания процессов в виде регламентов, регулирующих деятельность компании, или анализа и реоргани-
83
зации процессов для повышения эффективности управления процессами и т.п.). В соответствие с системным подходом осуществляется детализация данных це­лей на конкретные задачи со своим набором требований и знаний по бизнес­процессу. От задачи к задаче требования к описанию бизнес-процессов могут меняться.
Например, если рассматривать методику UML (Unified Modeling Language, унифицированный язык моделирования), то ее можно представить как некото­рый процесс поуровневого спуска от наиболее обшей и абстрактной концепту­альной модели исходной системы к логической, а затем и к физической модели соответствующей программной системы. Для достижения этих целей вначале строится модель в форме так называемой диаграммы вариантов использова­ния (use case diagram), которая описывает функциональное назначение систе­мы или, другими словами, то, что система будет делать в процессе своего функционирования. Диаграмма вариантов использования является исходным концептуальным представлением или концептуальной моделью системы в процессе ее проектирования и разработки. Затем осуществляется дальнейшее развитие концептуальной модели проектируемой системы в логическую в виде создания диаграммы классов. Ну и заключительным шагом является построе­ние физической модели в виде диаграмм размещения.
Необходимо понимать, что никакая единственная модель не может с достаточной степенью адекватности описывать различные аспекты сложной системы.
В общем случае модель бизнес-процесса должна давать ответы на сле­дующие вопросы [32]:
− какие функции (работы, операции) необходимо выполнить для полу-
чения заданного конечного результата;
− кто выполняет функции процесса;
− как происходит взаимодействие исполнителей при выполнении этих
функций, в какой последовательности;
− какие механизмы управления существуют в рамках рассматриваемого
бизнес-процесса;
− какие входящие документы / информацию использует каждая функ-
ций процесса;
− какие исходящие документы / информацию генерирует каждая функ-
ция процесса;
− какие ресурсы необходимы для выполнения каждой функции процес-
са;
− какая документация регламентирует выполнение каждой функции;
− какие параметры характеризуют выполнение каждой функции в от-
дельности и процесса в целом.
84
Описание бизнес-процесса формируется при помощи методик (нотаций) и программных продуктов, позволяющих отразить все указанные выше аспек­ты. Только в этом случае модель бизнес-процесса окажется полезной для орга­низации.
Ниже кратко рассмотрены следующие методики:
1) семейство стандартов обследования организаций и проектирования
информационных систем IDEF, основанное на технологии структурно­го анализа и проектирования SADT (Structured Analysis and Design
Technique);
2) DFD (Data Flow Diagrams), диаграммы потоков данных совместно со
словарями данных и спецификациями процессов или миниспецифика­циями;
3) UML (Unified Modeling Language, унифицированный язык моделиро-
вания);
4) ARIS (Architecture of Integrated Information Systems, архитектура ин-
тегрированных информационных систем) доктора Шеера (IDS Scheer
AG);
5) BPMN (Business Process Modeling Notation), стандарт «Нотация мо-
делирования бизнес-процессов».
5.1 IDEF – семейство стандартов обследования организа­ций и проектирования информационных систем
В США в конце 70-х годов XX века была предложена и реализована Программа интегрированной компьютеризации производства ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing), направленная на увеличение эффективности промышленных предприятий посредством широкого внедрения компьютерных (информационных) технологий.
В процессе практической реализации, участники программы ICAM столкнулись с необходимостью разработки новых методов анализа процессов взаимодействия в промышленных системах. При этом кроме усовершенство­ванного набора функций для описания бизнес-процессов, одним из требований к новому стандарту было требование обеспечить групповую работу над созда­нием модели, с непосредственным участием всех аналитиков и специалистов, занятых в рамках проекта. Для удовлетворения этой потребности в рамках про­граммы ICAM была разработана методология моделирования IDEF (IDEF=ICAM DEFinition), позволяющая исследовать структуру, параметры и характеристики производственно-технических и организационных систем.
В результате поиска соответствующих решений родилась методология функционального моделирования IDEF0. Данная методология широко поддер­живается Министерством обороны США, которое и было инициатором разра­ботки стандарта IDEF0 как подмножества SADT. Это, наряду с растущей авто-
85
матизированной поддержкой, сделало ее более доступной и простой в употреб­лении.
Исторически, IDEF0, как стандарт был разработан в 1981 году в рамках программы автоматизации промышленных предприятий, которая носила обо­значение ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing) и была предложена департаментом Военно-Воздушных Сил США. Собственно семейство стандар­тов IDEF унаследовало свое обозначение от названия этой программы (IDEF=ICAM DEFinition). Методологию IDEF0 можно считать следующим этапом развития хорошо известного графического языка описания функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Technique).
Методология структурного анализа и проектирования SADT была разрабо­тана Дугласом Т. Россом в 60-70-х годах XX века. SADT была создана и впер­вые опробована на практике в период с 1969 по 1973 г. Исходная работа над
SADT началась в 1969 г. Первое ее крупное приложение было реализовано в 1973 г. при разработке большого аэрокосмического проекта, когда она была не-
сколько пересмотрена сотрудниками SofTech, Inc. В 1974 г. SADT была еще улучшена и передана одной из крупнейших европейских телефонных компаний. Появление SADT на рынке произошло в 1975 г. после годичного оформления в виде продукта. К 1981 г. SADT уже использовали более чем в 50 компаниях при работе более чем над 200 проектами, включавшими более 2000 людей и охва­тывавшими дюжину проблемных областей, в том числе телефонные сети, аэро­космическое производство, управление и контроль, учет материально­технических ресурсов и обработку данных.
C 1981 года стандарт IDEF0 претерпел несколько незначительных изме­нения, в основном ограничивающего характера, и последняя его редакция была выпущена в декабре 1993 года Национальным Институтом по Стандартам и Технологиям США (NIST).
В настоящее время к семейству IDEF можно отнести следующие стан­дарты:
1) IDEF0 – Integration Definition for 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;
2) IDEF1 – Information Modeling – методология моделирования инфор-
мационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и ана­лизировать их структуру и взаимосвязи;
3) IDEF1X (IDEF1 Extended) – Data Modeling – методология построения
реляционных структур. IDEF1X относится к типу методологий «Сущность-взаимосвязь» (ER – Entity-Relationship) и, как правило, используется для моделирования реляционных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой системе;
86
4) IDEF2 – Simulation Modeling – методология динамического модели-
рования развития систем. В связи с весьма серьезными сложностями анализа динамических систем от этого стандарта практически отказа­лись, и его развитие приостановилось на самом начальном этапе. Од­нако в настоящее время присутствуют алгоритмы и их компьютерные реализации, позволяющие превращать набор статических диаграмм IDEF0 в динамические модели, построенные на базе «раскрашенных сетей Петри» (CPN – Color Petri Nets);
5) IDEF3 – Process Description Capture – методология документирования
процессов, происходящих в системе, которая используется, напри­мер, при исследовании технологических процессов на предприятиях. С помощью IDEF3 описываются сценарий и последовательность опе­раций для каждого процесса. IDEF3 имеет прямую взаимосвязь с ме­тодологией IDEF0 – каждая функция (функциональный блок) может быть представлена в виде отдельного процесса средствами IDEF3;
6) IDEF4 – Object-oriented Design – методология построения объектно-
ориентированных систем. Средства IDEF4 позволяют наглядно ото­бражать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодей­ствия, тем самым позволяя анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы;
7) IDEF5 – Ontology Description Capture – методология онтологического
исследования сложных систем. С помощью методологии IDEF5 он­тология системы может быть описана при помощи определенного словаря терминов и правил, на основании которых могут быть сфор­мированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производит­ся её оптимизация;
8) IDEF6 – Design Rationale Capture;
9) IDEF7 – Information System Audit Method;
10) IDEF8 – User Interface Modeling;
11) IDEF9 – Scenario-driven Info Sys Design Spec;
12) IDEF10 – Implementation Architecture Modeling;
13) IDEF11 – Information Artifact Modeling;
14) IDEF12 – Organization Modeling;
15) IDEF13 – Three Schema Mapping Design;
16) IDEF14 – Network Design.
К настоящему времени наибольшее распространение и применение с точки зрения бизнес-моделирования имеют методологии IDEF0 и IDEF3.
87
5.2 Методология IDEF0
Методология IDEF0 является, пожалуй, одной из наиболее полно осве­щенных в литературе [24, 71, 75]. В частности, существует ГОСТ Р 50.1.028­2001, посвященный методологии функционального моделирования.
В свое время американские военные столкнулись со следующей пробле­мой. При проектировании заводов было замечено, что каждый раз приходится заново проделывать один и тот же шаг – проектировать одинаковые подсисте­мы управления, на что уходило дополнительное время и ресурсы. После этого было предложено разработать язык или чертеж, с помощью которого можно было бы описать типовые подсистемы управления и при строительстве нового завода использовать наработанные схемы. Язык, который был придуман и ис­пользован для этих целей, лег в основу методологии описания бизнес­процессов IDEF0.
В основе методологии лежат следующие понятия:
− Понятие функционального блока (Activity Box), который изобража-
ется в виде прямоугольника и олицетворяет собой некоторую кон­кретную функцию в рамках рассматриваемой системы (произво­дить услуги, регистрировать клиента и пр.).
− Понятие интерфейсной дуги (Arrow), изображаемой в виде однона-
правленной стрелки. Поэтому зачастую ее также называют потоком или стрелкой. С помощью интерфейсных дуг отображают различ­ные объекты, обрабатываемые процессами. Такими объектами мо­гут быть элементы реального мира (детали, вагоны, сотрудники и т.д.) или потоки данных и информации (документы, данные, инст­рукции и т.д.).
Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. Управ­ляющая информация входит в блок сверху, в то время как информация, которая подвергается обработке (исходные данные), указывается с левой стороны бло­ка, а результаты работы функции (выход, результат) – с правой стороны. Меха­низм, осуществляющий операцию (человек или автоматизированная система), задается дугой, входящей в блок снизу (рисунок 5.1).
88
Рисунок 5.1. Пример работы и интерфейсных дуг в IDEF0
−
Принцип декомпозиции, который применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. Декомпозиция позволяет постепенно и структурировано представлять модель сис­темы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что де­лает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.
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. При декомпозиции любого функционального блока все интерфейсные дуги, входящие в данный блок, или исходящие из него фиксируются на диаграмме декомпозиции. Этим достигается структурная целостность IDEF0 – модели.
Конечным результатом этого процесса является набор тщательно взаи­моувязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня системы и заканчивая подробным описанием ее деталей или отдельных операций. Други­ми словами, модель можно представить в виде древовидной структуры диа­грамм, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние – мак­симально детализированы (рисунок 5.2).
89
Рисунок 5.2. Иерархия и декомпозиция IDEF0-диаграмм
− Глоссарий, который подразумевает создание и поддержание набора
соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т.д., которые характеризуют объект, отображенный данным элементом.
Как видно, IDEF0 досконально соответствует основным положениям системного подхода: деление целого на части (так называемый принцип «раз­деляй и властвуй») путем формирования иерархической упорядоченной карти­ны.
Обычно IDEF0-модели несут в себе сложную и концентрированную ин-
формацию, и для того, чтобы ограничить их перегруженность и сделать удобо-
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]