1) Dfd (Data Flow Diagrams) — діаграми потоків даних разом зі словниками даних і специфікаціями процесів (міні-специфікаціями);

2) Erd (Entity—Relationship Diagrams) — діаграми «суть—зв’язок»;

3) Std (State Transition Diagrams) — діаграми переходів станів.

Усі вони містять графічні й текстові засоби моделювання: перші — для зручності відображення основних компонентів моделі, другі — для забезпечення точного визначення її компонентів та зв’язків.

Класична DFD показує зовнішні щодо системи джерела і стоки (адресати) даних, ідентифікує логічні функції (процеси) і групи елементів даних, що зв’язують одну функцію з іншою (потоки), а також ідентифікує сховища (накопичувачі) даних, до яких здійснюється доступ. Структури потоків даних і визначення компонентів їх зберігаються й аналізуються у словнику даних. Кожна логічна функція (процес) може бути деталізована за допомогою DFD нижнього рівня; коли подальша деталізація перестає бути корисною, переходять до вираження логіки функції за допомогою специфікації процесу (міні-специфікації). Вміст кожного сховища також зберігається у словнику даних, модель даних сховища розкривається за допомогою ERD. За наявності реального часу DFD доповнюється засобами опису поведінки системи, залежної від часу, що розкриваються за допомогою STD. Ці взаємозв’язки показані на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Взаємозв’язок графічних нотацій за структурного аналізу

Треба зазначити, що для функціонального моделювання поряд з DFD досить часто застосовується й інша нотація — SADT (точніше, її стандартизована підмножина IDEF0). Порівняльний аналіз цих двох підходів до моделювання функцій системи буде наведений нижче.

Таким чином, перелічені вище засоби дозволяють зробити пов­ний опис системи незалежно від того, чи є вона існуючою, а чи такою, що розробляється з нуля. Такий докладний опис того, що повинна робити система, звільнений, наскільки це можливо, від розгляду шляхів реалізації, отримав назву специфікації вимог, що дає проектувальникові, який реалізує наступний етап ЖЦ, чіт­ке уявлення про кінцеві результати, що їх треба досягти.

Перелічені вище графічні нотації використовуються (в тому або іншому наборі) практично у всіх сучасних методологіях структурного системного аналізу.

Найістотніша відмінність між різновидами структурного аналізу полягає в методах і засобах функціонального моделювання. З цього погляду всі різновиди структурного системного аналізу можуть бути поділені на дві групи: ті, в яких застосовуються методи і технологія DFD (у різних нотаціях), і ті, що використовують SADT-методологію.

Порівняльний аналіз цих двох методологій можна здійснити за такими параметрами:

а) адекватність засобів проблемі, що розглядається;

б) узгодженість з іншими засобами структурного аналізу;

в) інтеграція з наступними етапами розробки (насамперед зі етапом проектування).

Рис. 2.7. Приклад DFD-діаграми

1) Адекватність. Вибір тієї або іншої структурної методології безпосередньо залежить від предметної області, для якої створюється модель. У нашому випадку методології застосовуються до автоматизованих систем управління підприємством, а не до систем взагалі, як це передбачається в SADT. Для задач, що розглядаються, DFD — поза конкуренцією. На рис. 2.7 та 2.8 наведено моделі вимог до системи автоматизації управління підприємством, що займається розподілом товарів за замовленнями.

По-перше, SADT-діаграми значно менш чіткі й зручні для моделювання АІСУП (порівняйте рис. 2.7 і рис. 2.8). Так, дуги в SADT жорстко типізовані (вхід, вихід, управління, механізм). Водночас стосовно АІСУП стирається смислова відмінність між входами і виходами, з одного боку, і управліннями й механізмами — з іншого: входи, виходи, механізми і управління є потоками даних і/або управління і правилами їх трансформації. Аналіз системи за допомогою потоків даних і процесів, що їх перетворюють, є більш прозорим і недвозначним.

Рис. 2.8. Приклад SADT-діаграми

По-друге, в SADT взагалі відсутні чіткі засоби для моделювання особливостей АІСУП. DFD з самого початку створювалися як засіб проектування інформаційних систем, що є ядром АІСУП, і мають більш багатий набір елементів, які адекватно відображають специфіку таких систем (наприклад, сховища даних є прообразами файлів або баз даних, зовнішні сутності відображають взаємодію системи, що моделюється, із зовнішнім світом).

2) Узгодженість. Головним достоїнством будь-яких моделей є можливість інтеграції їх з моделями інших типів. У цьому випадку йдеться про узгодженість функціональних моделей із засобами інформаційного і подійного (часового) моделювання. Узгодження SАDТ-моделі з ЕRD і/або SТD практично неможливе або має тривіальний характер. У свою чергу DFD, ЕRD і SТD взаємно доповнюють одна одну і є по суті узгодженими поданнями різних аспектів однієї і тієї самої моделі. У табл. 2.1 відображена можливість такої інтеграції для DFD і SADT-моделей.

Таблиця 2.1

Назва	ЕRD	STD	Структурні карти
DFD	+	+	+
SADT	+	–	–

3) Інтеграція з подальшими етапами. Важлива характеристика методології — її сумісність з подальшими етапами застосування результатів аналізу (і передусім з етапом проектування, що йде безпосередньо за аналізом і спирається на його результати). DFD можуть бути легко перетворені в моделі проектування (структурні карти) — це близькі моделі. Більш того, відомий ряд алгоритмів автоматичного перетворення ієрархії DFD в струк­турні карти різних видів, що забезпечує логічний і безболісний перехід від етапу аналізу вимог до проектування системи. З іншого боку, невідомі формальні методи перетворення SADT-діаграм у проектні рішення АІСУП.

2.3.1.2. Структурне проектування

Базовими будівельними блоками АІСУП при використанні структурного підходу є модулі. Всі види модулів у будь-якій мові програмування мають ряд загальних властивостей, з яких істот­ні при структурному проектуванні перелічені нижче:

1) Модуль складається з безлічі операторів мови програмування, записаних послідовно.

2) Модуль має ім’я, на яке до нього можна посилатися як до єдиного фрагмента.

3) Модуль може приймати і/або передавати дані як параметри в послідовності виклику або зв’язувати дані через фіксовані осередки або загальні області.

Під час структурного проектування виконуються два види робіт:

1) проектування архітектури АІСУП, що включає розробку структури та інтерфейсів її компонент (автоматизованих робочих місць), узгодження функцій і технічних вимог до компонентів, визначення інформаційних потоків між основними компонентами, зв’язків між ними і зовнішніми об’єктами;

2) детальне проектування, що включає розробку специфікацій кожного компонента, розробку вимог до тестів і плану інтеграції компонентів, а також побудову моделей ієрархії програмних модулів і міжмодульних взаємодій і проектування внутрішньої структури модулів.

При цьому відбувається розширення моделі вимог:

• за рахунок уточнення наявних функціональних, інформаційних і, можливо, подійних моделей вимог, побудованих за допомогою відповідних засобів структурного аналізу;

• завдяки побудові моделей автоматизованих робочих місць, що включають підсхеми інформаційної моделі і функціональні моделі, орієнтовані на ці підсхеми аж до ідентифікації конкретних сутностей інформаційної моделі;

• за рахунок побудови моделей міжмодульних і внутріш- ньомодульних взаємодій з використанням техніки структурних карт.

У структурному підході для цілей проектування модулів використовується техніка структурних карт (схем), що демонструє, яким чином системні вимоги відбиватимуться комбінацією програмних структур. При цьому найчастіше застосовують дві техніки: структурні карти Константайна (Соnstantine), призначені для опису відношень між модулями, і структурні карти Джексона (Jackson) — для опису внутрішньої структури модулів.

Структурні карти Константайна є моделлю відношень ієрархії між програмними модулями. Вузли структурних карт відповідають модулям і областям даних, потоки відображають міжмодульні виклики (в тому числі циклічні, умовні й паралельні). Міжмодульні зв’язки по даних і управлінню також моделюються спеціальними вузлами, прив’язаними до потоків, стрілками вказуються напрями потоків і зв’язків. Фундаментальні елементи структурних карт Константайна стандартизовані ІВМ, ISO і АNSI.

Техніка структурних карт Джексона сходить до методології структурного програмування Джексона і полягає в продукуванні діаграм і схем для графічного ілюстрування внутрішньомодульних (а іноді й міжмодульних) зв’язків і документування проекту архітектури АІСУП. При цьому структурні карти Джексона дозволяють здійснювати проектування нижнього рівня АІСУП і на цьому етапі є близькими до традиційних блок-схем, що моделюють послідовне, паралельне, умовне та ітераційне виконання їх вузлів.