Моделирование бизнес-процессов / Моделирование бизнес-процессов / ! Функционально-структурный анализ

1. Графическое и текстовое представление моделируемой деятельности. Графическая и текстовая нотация блочного моделирования, управляющие конфигурацией модели, в IDEF0-диаграммах показывает производственные операции - как блок, а взаимосвязи с операциями - как стрелки, входящие/покидающие блок. Наличие четко описанных нотаций обеспечивает корректность встроенных в иерархическую структуру модели диаграмм. В IDEF0 все, что происходит в системе и ее элементах, принято называть функциями. Каждой функции ставится в соответствие блок. Для того чтобы представить реальные производственные операции, блоки могут быть интерпретированы как деятельность, связанная с другими блоками, с интерфейсными стрелками, определяющими, когда и как переключаются или управляются операции. Взаимодействие блоков друг с другом описываются посредством интерфейсных стрелок, выражающих «ограничения», которые в свою очередь определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются.

2. Компактность. Линейное дескриптивное описание характеристик в виде связного текста не всегда удобно для восприятия. Документация с описанием производственной архитектуры должна быть компактной для простого ориентирования в предмете. Двухмерная форма, описанная на языке диаграмм, достигает компактности без потери возможности выражения отношений, таких как интерфейсы и обратная связь. IDEF0-диаграммы позволяют предста-вить любую изучаемую и/или описываемую систему в виде обеспечивающей компактность информации иерархии взаимодействующих и взаимосвязанных блоков, отображающих процессы, операции, действия.

3. Обмен информацией. Существуют совокупность методов, правил и процедур, предназна-ченных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Средства IDEF0 облегчают передачу информации от одного участника разработки модели (отдельного разработчика или рабочей группы) к другому. К числу таких средств относятся: диаграммы базируются на простой графике, состоящей из блоков и стрелок, легко читаемы и понимаемы. -метки на естественном языке для описания блоков и стрелок, а также глоссарий и со-проводительный текст для точного определения понятий элементов диаграммы; - последовательная декомпозиция диаграмм модели, использование иерархии с главной функцией на верху модели, и дальнейшее разбитие на подфункции при углублении вниз; - древовидные схемы иерархии диаграмм и блоков, обеспечивающие обозримость модели в целом и входящих в нее деталей; - индексирование диаграмм и блоков, позволяющее однозначно обращаться к ним в ие-рархической структуре модели; - ограничения (не более 6 блоков на диаграмму) введены для простого восприятия диаграмм; -диаграммы сопровождаются текстом и глоссарием, для улучшения восприятия графического представления.

4. Создания прескриптивных моделей. Методология нацеливает аналитиков и заказчиков на создание описания правил функционирования предприятия, а также на определение особых требований в терминах исполняемых функций, требуемой информации и применяемых ресурсов.

5. Итеративный процесс создания модели на основе разделения (декомпозиции) функций, выполняемых системными аналитиками, обеспечивающий точное описание системы.

6. Функциональная декомпозиция - способ моделирования типовой ситуации, когда любое действие, операция, функция могут быть разбиты (декомпозированы) на более простые действия, операции, функции. Другими словами, сложный процесс может быть представлен в виде совокупности элементарных функций. Представляя функции графически, в виде блоков, можно как бы заглянуть внутрь блока и детально рассмотреть ее структуру и состав. Одной из наиболее важных особенностей методологии IDEF0 является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель.

7. Коммуникативность и ограничения сложности. При работе с IDEF0 диаграммами суще--ственным является максимальная доступность для понимания специалистами, а также их разборчивость и удобочитаемость. Суть принципа ограничения сложности состоит в том, что количество блоков на диаграмме должно быть не менее двух и не более шести. Практика показывает, что соблюдение этого принципа приводит к тому, что функциональные процессы, представленные в виде IDEF0 модели, хорошо структурированы, понятны и легко поддаются анализу.

8. Строгость, точность, формализм и однозначность. Разработка моделей IDEF0 требует соблюдения ряда строгих формальных правил, обеспечивающих преимущества методологии в отношении однозначности, точности и целостности сложных многоуровневых моделей. Выполнение правил стандарта IDEF0 требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Качество модели обеспечивается соблюдением следующих требований: -все стадии и этапы разработки и корректировки модели должны строго, формально документироваться с тем, чтобы при ее эксплуатации не возникало вопросов, связанных с неполнотой или некорректностью документации; - подробное описание на каждом уровне (3-6 блоков). - ограниченный контекст (только то, что относится к делу и ничего лишнего; ничего не упущено). - синтаксические правила построения диаграмм (блоки и стрелки) ; - неповторяющиеся названия блоков и стрелок; - переходы между диаграммами (дерево диаграмм) ; - переход между объектами/данными (коды ICOM и туннельные переходы) ; - разделение входа и управления (правила для определения роли данных или объекта) ; - обязательное наличие управления (все блоки требуют как минимум одного управляющего входа) ; - сегменты стрелок (разделение или соединение), метки для стрелок; - требования к наименованию стрелок; - назначение и точка зрения (все модели должны иметь назначение и точку зрения).

9. Методология. Пошаговые процедуры, обеспечивающие эффективные процессы разработки модели, ее просмотра, объединения и сбора данных. Разработка модели в IDEF0 представляет собой пошаговую процедуру, на каждом шаге которой разработчик предлагает вариант модели, который подвергают обсуждению, рецензированию и последующему ре-дактированию, после чего цикл повторяется. Такая организация работы способствует оп-тимальному использованию знаний системного аналитика, владеющего методологией и техникой IDEF0, и знаний специалистов - экспертов в предметной области, к которой отно-сится объект моделирования.

10. Контекстность. Моделирование делового процесса начинается с построения контекстной диаграммы. На этой диаграмме отображается только один блок - главная функция модели-руемой системы - это «миссия» системы, ее значение в окружающем мире. Расположение диаграммы на вершине модели, указывает на то, что она является обобщающей для рассматриваемой системы. Кроме того, контекстная диаграмма «фиксирует» границы моделируемой системы, определяя то, как моделируемая система взаимодействует со своим окружением. Диаграммы первого уровня представляют важнейшие подсистемы с их взаимосвязями, а диаграммы самого нижнего уровня представляют детализированные функции, с помощью которых работает система.

11. Разделения функций, выполняемых участниками проекта при разработке моделей: источники информации (эксперты), разработчики диаграмм и модели (аналитики), обмен письменной информацией (библиотекарь), рецензирование и утверждение модели (читатели), принятие и утверждение модели (комитет технического контроля).

12. Язык ссылок, адресованных к отдельным частям диаграммы, и правила их сокращений облегчающие оформление замечаний при рецензировании модели.

13. Язык функций моделей с графическим языком описания системы, позволяющие декларативно определять правила работы системы, что часто является особенно важным завершающим шагом в описании системы.

14. Отделение «организации» от «функций». Разделение организации от функции включена в назначение модели и определяется выбором функций и меток стрелок в процессе создания модели. При разработке моделей следует избегать изначальной «привязки» функций исследуемой системы к существующей организационной структуре моделируемого объекта (предприятия, фирмы). Это помогает избежать субъективной точки зрения, навязанной организацией и ее руководством. Организационная структура должна явиться результатом применения модели.

15. Рекомендации по реализации аналитических проектов. Сравнение результата моделирования с существующей структурой позволяет оценить адекватность модели и предложить решения, направленные на совершенствование этой структуры.

Практика показала, что IDEF0-методология является подходящим и эффективным средством:

• моделирования технических требований к системе;

• моделирования процессов в проектах реинжиниринга;

• комплексного проектирования систем;

• разработки систем управления издержками операций (процессов).

Методология IDEF0 объединяет диаграммы в модель через объекты системы. Такая схема требует согласования наименования и учета объектов системы с тем, чтобы две диаграммы могли рассматриваться, как взаимосвязанные между собой. В IDEF0 используется собственный графический язык, который представляет собой полное и выразительное средство, способное наглядно представлять широкий спектр деловых, производственных и других про-цессов и операций предприятия на любом уровне детализации. Язык:

• обеспечивает точное и лаконичное описание моделируемых объектов, удобство исполь-зования и интерпретации этого описания;

• облегчает взаимодействие и взаимопонимание системных аналитиков, разработчиков и персонала изучаемого объекта (фирмы, предприятия), т.е. служит средством «информа-ционного общения» большого числа специалистов и рабочих групп, занятых в одном проекте, в процессе обсуждения, рецензирования, критики и утверждения результатов;

• позволяет визуализировать работу сложных систем, в том числе критически важных и тре-бующих особой осторожности и соблюдения специальных мер безопасности;

• позволяет лаконично, однозначно и точно показать все элементы (блоки) системы и все отношения и связи между ними, выявить ошибочные, лишние или дублирующие связи и т.д.;

• позволяет составлять документацию, описывающую систему, и обмениваться информацией о таких системах. Язык не использует многословные характеристики, изложенные в форме традиционных текстов;

• прошел многолетнюю проверку и продемонстрировал работоспособность как в проектах ВВС США, так и в других проектах, выполнявшихся государственными и частными промышленными компаниями;

• легок и прост в изучении и освоении;

• может генерироваться рядом инструментальных средств машинной графики.

Перечисленные свойства языка предопределили выбор методологии IDEF0 в качестве базового средства анализа и синтеза производственно-технических и организационно-экономических систем, что нашло свое отражение в упомянутых федеральных стандартах США.

IDEF0-стандарт описывает язык моделирования, правила и методику структурированного графического представления системы или организации. Например, средства IDEF0 используются в стандарте STEP для иллюстративного представления сферы использования приложения - программной реализации стандартного протокола приложения (АР), содержащего спе-е-циализированную информационную модель. В соответствии с требованием стандарта IDEF0 информация организована и представлена в модели т.о., чтобы обеспечивалось упорядоченное представление важных компонентов и деталей системы:

• расположение диаграммы на вершине модели, указывает на то, что она является обобщающей для рассматриваемой системы;

• диаграммы первого уровня представляют важнейшие подсистемы с их взаимосвязями;

• диаграммы самого нижнего уровня представляют детализированные функции, с помощью которых работает система.

Стандарт IDEF0 содержит набор процедур, позволяющих разрабатывать и согласовывать модель большой группой людей, принадлежащих к разным областям деятельности моделируемой системы. Обычно процесс разработки является итеративным и состоит из следующих условных этапов:

• создание модели группой специалистов, относящихся к различным сферам деятельности предприятия (в терминах IDEF0 – авторы, Authors). В рамках этого этапа авторы расспрашивают компетентных лиц о структуре различных процессов. На основе имеющихся положений, документов и результатов опроса создается черновик (Model Draft) модели; распространение черновика для рассмотрения, согласований и комментариев. На этой стадии черновик модели обсуждается с широким кругом компетентных лиц («читателей») на предприятии.Каждая из диаграмм письменно критикуется и комментируется, а затем передается автору. Автор, в свою очередь, письменно соглашается с критикой или отвергает её, излагая логику принятия решения, и возвращает откорректированный черновик для дальнейшего рассмотрения. Этот процесс продолжается до тех пор, пока авторы и читатели не придут к единому мнению; · официальное утверждение модели. Согласованную модель утверждает руководитель рабочей группы, если у авторов и читателей нет разногласий по поводу ее адекватности. Окончательная модель представляет собой согласованное представление о предприятии (системе) с заданной точки зрения и для заданной цели. Наглядность графического языка IDEF0 делает модель вполне читаемой для лиц, которые не принимали участия в ее создании, а также эффективной для проведения показов и презентаций. В дальнейшем на базе построенной модели могут быть организованы новые проекты, цель которых – осуществление изменений на предприятии (в системе). В общем случае IDEF0 это методология построения прескриптивных моделей, она направляет аналитиков и промышленных заказчиков в описании правил функционирования предприятия, а также в сборе особых требований в терминах исполняемых функций, требуе-мой информации и применяемых ресурсов. Метод IDEF0 предназначен для функционального моделирования, то есть моделирования выполнения функций объекта, путем создания описательной графической модели, показывающей что, как и кем делается в рамках функциониро-вания предприятия. IDEF0 используется для документирования процессов производства, отображения какая информация и ресурсы используются на каждом этапе.

Методология IDEF0 может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может быть использована для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются. Не смотря на то, что в настоящее время появляются десятки новых методологий моделирования деятельности предприятия и взглядов на её архитектуру, IDEF0 сохраняет актуаль-ность для задач усовершенствования предприятий и организаций. Преимущества методологии IDEF0:

• долгая история его использования для решения различных задач государственных и ком-мерческих предприятий;

• продолжает использоваться и рекомендоваться в качестве стандарта описания деятельности организации и предприятия;

• глобальная информатизация общества только усиливает спрос на возможности, которые обеспечиваются IDEF0;

• конкуренция и борьба за качество продукции увеличивает потребности современных предприятий в информатизации, тем самым, поставляя дополнительные задачи для системных аналитиков и проектировщиков;

• последовательное и постоянное улучшение деятельности, усовершенствование, реорганизация и реинжиниринг предприятия, и т.д., выдвигает ряд системных требований по учёту многих факторов: Люди, Оборудование, Информация, Управление предприятием и Системы управления производственными процессами;

• успешное моделирование различных аспектов деятельности предприятия позволяет фор-мально выявить и собрать требования к проектируемой системе, а затем вести разработку системы, которая удовлетворяет этим требованиям;

• для существующей системы методология может быть использована, чтобы анализировать исполняемые системные функции, а также, чтобы документировать механизмы (средства) посредством которых они выполняются;

• нотация IDEF0 позволяет моделировать системные функции (работы, действия, операции, процессы), функциональные связи и данные (информацию и объекты), которые обеспечивают интеграцию системных комплексов. Разработанные модели представляют собой полноценное и взаимосвязанное описание деятельности предприятия или функционирования системы;

• влияние внешней среды предприятия или системы может быть также объектом моделирования и исследования;

• использование единого языка для представления деятельности предприятия и внешней среды позволяет получать процессные модели, которые отражают точку зрения потребителя;

• существующие процедуры обсуждения IDEF0-моделей позволяют аналитику и заказчику проектных работ (промышленному потребителю) достичь консенсуса и взаимопонимания.

Опыт внедрения ИС показывает, что методология IDEF0 позволяет повысить производи-тельность труда и уменьшить вероятность появления ошибок при синтезе систем.

Основное понятие IDEF0-методологии – это понятие «модель». IDEF0-модель – это ис--кусственный объект, представляющий собой виртуальный образ системы и ее компонентов, в виде функциональной структуры объекта (совокупность диаграмм), отображающих производимые им действия и связи между этими действиями. Модель разрабатывают для понимания, анализа и принятия решений о реконструкции (реинжиниринге) или замене существующей, либо проектировании новой ИС. IDEFO-модели состоят из трех типов документов: графических диаграмм, текста и глоссария. Эти документы имеют перекрестные ссылки друг на друга. Система– с точки зрения системологии, это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих частей, выполняющих некоторую полезную работу. Частями (элементами) системы могут быть любые комбинации разнообразных сущностей (люди, информация, про-граммное обеспечение, оборудование, изделия, сырье или энергия (энергоносители)). Модель описывает, что происходит в системе, как ею управляют, какие сущности она преобразует, какие средства использует для выполнения своих функций и что производит. В IDEFO система представляется как совокупность взаимодействующих процессов или функций. Такая чисто функциональная ориентация является принципиальной - функции системы анализируются независимо от объектов, которыми они оперируют. Это позволяет более четко смоделировать логику и взаимодействие процессов организации. Поэтому исследование или разработка любой сложной системы должна начинаться с функционального анализа и моделирования как системы в целом, так и всех ее подсистем. Основу представления системы представляет целевая функция. Фeyrwbz, согласно стандарту IDEF0 – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих видов деятельности, преобразующая входы в выходы, в которой входами к процессу обычно являются выходы других процессов. Такое формализованное представление функции является необходимым и достаточным ее определением для целей планирования, обеспечения, управления и улучшения. В результате моделирования системе на основе ее функций разрабатывается функциональная модель.

Функциональная модель - модель, ориентированную на функции и представляющая собой структурированное изображение функций системы или среды (блоки), информации и объектов (стрелки), связывающих эти функции. Согласно методологии IDEF0 создание иерархической модели производится на основе использования метода декомпозиции, заключающегося в разделении крупных составных структур на более мелкие: метасистемы - на системы, системы - на подсистемы, и затем определяются элементы систем. Декомпозиция - это процесс разделение объекта моделирования на его структурные части – блоки и стрелки, с целью создания диаграммы, детализирующей блок верхней доминантности и связанные с ним стрелки. Диаграмма - часть модели, описывающая декомпозицию блока. К важным понятиям IDEF0 является термин бизнес-правила. Модель деловых процессов позволяет выявить и точно определить бизнес-правила, используемые в деятельности предприятия. Если при разработке ИС не будут учтены существующие на предприятия бизнес-правила, доказавшие свою жизнеспособность и эффективность, то такая система будет функ-ционировать неадекватно. Очень часто бизнес-правила на предприятии не записаны в инструкциях или стандартах предприятия: они как бы есть, но и их как бы нет. В результате попытки реинжиниринга деятельности предприятия или подразделения могут закончиться неудачей только лишь потому, что предлагаемые изменения противоречат сложившимися бизнес-правилами. Основное требование системного подхода при изучении какого-либо объекта – рассмотрение системы как единого целого, т.е. определенную одним функциональным блоком (черным ящиком) со своими входами и выходами. Контекст системы - описание наиболее абстрактного уровня системы в целом и окружающей среды. Контекст модели очерчивает границы моделируемого процесса и описывает его взаимосвязи с внешней средой и другими процессами, определяя модель процесс как часть целого. В контекст IDEFO-модели входит определение единственного субъекта моделирования, его полное, точное и адекватное описание, называемое целью модели, созданное с одной точки зрения на модель. Согласно IDEF0 контекст системы представляется контекстной диаграммой. Субъект – это сама система, заданная в определенных границах. Субъект определяет, что включить в модель, а что исключить из нее. Согласно IDEF0 система имеющая границы является областью моделирования. Область моделирования– это основа построения модели, представляющая собой опи-сание как системы в целом, так и ее компонентов. Область моделирования включает в себя точку зрения системного аналитика - позицию, с которой рассматривается система, и цель моделирования - вопросы, на которые построенная модель должна дать ответ. Родительский блок (Parent Box)- функциональный блок, - подлежащий декомпозиции. По отношению к дочерней диаграмме – блок-предок. Родительская диаграмма (Parent Diagram)– диаграмма, содержащая один или более родительских блоков. Дочерняя диаграмма (Child diagram)- диаграмма второго уровня, содержащая функциональные блоки, отображающие главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы. Дочерний блок (Child Box)- любой функциональный блок на дочерней диаграмме. Диаграмма декомпозиции - полученный при декомпозиции родительских блоков набор тщательно взаимосогласованных описаний. Диаграмма с потоками- диаграмма, описывающая все, связанное с декомпозируемым блоком и его стрелками. При декомпозиции интерфейсные стрелки, присоединенные к блоку, через ICOM коды переносятся на диаграмму-потомок. Таким образом, родительский блок и его интерфейсные дуги определяют контекст для диаграммы-потомка. Глоссарий. Для каждого из элементов IDEF0: диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных стрелок стандарт подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т.д., которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Этот набор называется глоссарием и является описанием сущности данного элемента. Например, для управляющей стрелки «распоряжение об оплате» глоссарий может содержать перечень полей соответствующего дуге документа, необходимый набор виз и т.д. Глоссарий гармонично дополняет наглядный графический язык, снабжая диаграммы необходимой дополнительной информацией. Глоссарий, также, предназначен для определения аббревиатур (акронимов), ключевых слов и фраз, используемых в качестве имен и меток на диаграммах. В глоссарии дается описание терминов и понятий, использованных при построении диаграммы, и которые должны быть одинаково понимаемы всеми участниками разработки и пользователями модели, чтобы правильно интерпретировать ее содержание. Наличие глоссария очень важно, поскольку используемые термины могут иметь в другом контексте совершенно другой смысл.