fff / Задания IDEF0

Самостоятельная работа № 1. Построение функциональной модели IDEF0

С появлением сложных систем, как производств, так и программных комплексов, появилась необходимость в создании методов и стандартов, которые позволили бы описать сложные системы целиком и максимально точно, с нужной степенью детализации. То есть позволили бы создать модель системы, с которой можно было бы работать – проектировать, анализировать и улучшать.

В настоящее время таких средств много. Одним из таких средств является методология IDEF (ICAM definition). Методология IDEF состоит из нескольких методов, основными из которых являются:

• IDEF0 - используется для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а так же потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции;

• IDEF1 - применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков, необходимых для поддержки функций системы;

• IDEF1X - относится к типу методов “Сущность-взаимосвязь” (ER – Entity- Relationship) и, как правило, используется для моделирования реляционных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой системе;

• IDEF2 - позволяет построить динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов.

К настоящему времени наибольшее распространение имеют методы IDEF0, IDEF1 (IDEF1X).

История IDEF

60-е года ХХ века – появление методологии структурного анализа и проектирования SADT (StructuralAnalysisandDesignTechnique ) – автор Дуглас Т. Росс.

70-е года ХХ века - разработана программа интегрированной компьютеризации производства ICAM (Integratedcomputeraidedmanufacturing). В рамках этой программы на базе SADT была разработана методология моделирования IDEF (Icamdefinition).

1993 год – IDEF0, IDEF1 приняты в качестве стандарта в США.

2001 год – IDEF0 принята в качестве стандарта в России.

Описание метода IDEF0

Основным рабочим элементом при создании модели IDEF0 является диаграмма.

Каждая диаграмма содержит функциональные блоки и интерфейсные дуги (см. рис1).

Блоки (прямоугольники) обозначают функции системы. Названия блоков – это глаголы или глагольные обороты. Например: сделать деталь, обработать заказ, выписать квитанцию.

Каждая сторона блока имеет свое значение:

• левая - вход;

• правая - выход;

• верхняя - управление;

• нижняя - механизм.

Блоки размещаются на диаграмме по степени важности, как это видит автор диаграммы и исходя из того, как один блок оказывает влияние на другие блоки. Это называется доминированием. Наиболее доминирующий блок располагается в левом верхнем углу, наименее в правом нижнем. Блоки нумеруются начиная с 1, в правом нижнем углу. Номер блока так же как расположение может указывать на степень важности функции. Дуги (стрелки) устанавливают связи и взаимодействия между блоками и обозначают объекты. Названия дуг – существительные. Например: деньги, инструкция, детали, продукт, станки.

Интерфейсная дуга отображает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает иное влияние на функцию, отображенную данным функциональным блоком.

Любой блок должен иметь хотя бы одну управляющую интерфейсную дугу и одну исходящую. То есть каждый процесс должен происходить по каким-то правилам и должен выдавать результат, иначе нет необходимости его рассматривать.

Диаграммы в IDEF0 строятся по принципу декомпозиции.

Первая диаграмма, которая называется контекстной (на чертеже обозначается A-0) содержит всего один функциональный блок, который представляет систему как единое целое. Контекстная диаграмма обязательно содержит цель и точку зрения. Цель – это список вопросов, на которые должна отвечать разрабатываемая система, то есть краткое описание системы, точка зрения – это контекст, в котором рассматривается система.

Все последующие диаграммы будут более детально описывать систему, раскрывая подфункции функциональных блоков верхних уровней. Таким образом степень детализации будет увеличиваться с каждым новым уровнем. Верхние блоки будут называться родительскими блоками. Диаграммы, которым они принадлежат - родительскими диаграммами, диаграммы нижнего уровня будут называться дочерними, по отношению к функциональным блокам, которые они детализируют. Принцип декомпозиции в IDEF0 модели показан на рисунке 1.

Рис. 1. Принцип декомпозиции при построении IDEF0 модели

Каждый блок имеет свой уникальный порядковый номер на диаграмме (цифра в правом нижнем углу прямоугольника), а обозначение под правым углом указывает на номер дочерней для этого блока диаграммы. Отсутствие этого обозначения говорит о том, что декомпозиции для данного блока не существует.

Некоторые интерфейсные дуги имеет смысл показывать только на конкретной диаграмме, тогда используется понятие туннелирования. Стрелка, помещенная в туннель там, где она присоединяется к блоку означает, что эти данные не обязательны на дочерних диаграммах. Стрелкапомещенная в туннель на свободном конце, означает, что эти данные отсутствуют на родительской диаграмме (см. рис. 2).

Рис.2. Туннелирование

Для дополнения графического языка в IDEF0 существует глоссарий. Для каждого из элементов IDEF0: диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг записываются наборы определений, ключевых слов, которые характеризуют объект, отображенный данным элементом.

Задание: постройте функциональную модель IDEF0 для следующей области.

Вариант 1 Система должна описывать порядок подготовки к экзамену, предполагающий получение отличной оценки. Вариант 2 Система должна описывать порядок выполнения практической работы по дисциплине «Проектирование ИС». Вариант 3 Система должна описывать порядок получения водительских прав. Вариант 4 Система должна описывать порядок организации городского спортивного соревнования. Вариант 5 Система должна описывать порядок организации общеинститутского студенческого мероприятия. Вариант 6 Система составления учебного графика дисциплин, изучаемых на факультете Вариант 7 Система должна описывать порядок поставок товара в систему розничных киосков. Вариант 8 Система должна описывать порядок обработки заказов в службе быта. Вариант 9 Система должна описывать работу одного из участков автосалона.  Вариант 10 Система должна описывать работу приемного покоя в больнице.  Вариант 11 Система должна описывать порядок приема заявки на поставку продукции на хлебокомбинате. Вариант 12 Система должна описывать процесс поставки сезонных товаров в оптовой фирме. Вариант 13 Система должна описывать процесс работы торгового отдела. Вариант 14 Система учета в видеопрокате. Вариант 15 Система учета проката на лыжной базе.