- •«Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
- •Теория систем и системный анализ
- •Предисловие
- •Содержание
- •Тема 1. Системные исследования 9
- •Тема 2. Моделирование и анализ систем. Основные подходы 18
- •Тема 3. Технологии системного моделирования 50
- •Тема 4. Технология объектного моделирования и анализа 125
- •4.2. Требования к объектному моделированию бизнес-систем 151
- •4.3. Case-инструментарий объектного моделирования и анализа 170
- •Тема 5. Технология системно-объектного моделирования и анализа 182
- •Тема 6. Графический язык моделирования бизнес-процессов bpmn. 231
- •Тема 1. Системные исследования
- •1.1. Структура самостоятельного научного направления
- •1.2. Структура системных исследований
- •1.3. Эволюция системного подхода
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 2. Моделирование и анализ систем. Основные подходы
- •2.1. Традиционный системный подход
- •2.1.1. Особенности и проблемы традиционного системного подхода и системного анализа
- •2.1.2. Причины существования проблем традиционного системного подхода и системного анализа
- •2.2. Объектно-ориентированный подход
- •2.2.1. Особенности объектно-ориентированного подхода
- •2.2.2. Необходимость интеграции объектного и системного подходов
- •2.3. Системология – системный подход ноосферного этапа развития науки
- •2.3.1. Основные понятия
- •2.3.2. Системология – язык теории организации, логистики и инжиниринга бизнеса
- •2.3.3. Системологический и объектно-ориентированный подход
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 3. Технологии системного моделирования
- •3.1. Технология системно-структурного моделирования и анализа «3-View Modeling»
- •3.1.1. Диаграммы потоков данных: нормативная система; построение модели; словарь данных; спецификация процесса
- •Нормативная система
- •Построение модели
- •Словарь данных
- •3 {Болт} 7 – от 3 до 7 итераций
- •1 {Болт} – 1 и более итераций
- •Спецификация процесса
- •3.1.2. Диаграммы «сущность-связь»: нотация Чена; нотация Баркера; построение модели
- •Нотация Чена
- •Нотация Баркера
- •Построение модели
- •3.1.3. Диаграммы переходов состояний
- •3.2. Стандарты системного моделирования и анализа серии «Icam deFinition»
- •3.2.1. Стандарт функционального моделирования idef0
- •3.2.2. Стандарт информационного моделирования idef1
- •3.2.3. Стандарт моделирования баз данных idef1x
- •3.2.4. Стандарт моделирования сценариев idef3.
- •3.2.5. Стандарт моделирования онтологий idef5
- •3.3. Case-инструментарий системного моделирования и анализа
- •3.3.1. Назначение и возможности «AllFusion Process Modeler/bPwin»
- •3.3.2. Особенности «bPwin»
- •3.3.3. Недостатки инструментария системного моделирования
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 4. Технология объектного моделирования и анализа
- •4.1.1. Сущности: структурные; поведенческие; группирующие; аннотационные
- •Структурные сущности
- •Поведенческие сущности
- •Группирующие сущности
- •Аннотационные сущности
- •4.1.2. Отношения
- •4.1.3. Диаграммы
- •4.1.4. Процесс объектно-ориентированного моделирования/проектирования: начальная фаза; исследование; построение; внедрение; дополнительные средства
- •Начальная фаза проекта (Inception)
- •Исследование (Elaboration)
- •Построение (Construction)
- •Внедрение (Transition)
- •Дополнительные средства
- •4.2. Требования к объектному моделированию бизнес-систем
- •4.2.1. Внешняя модель бизнес-системы
- •4.2.2. Внутренняя модель бизнес-системы
- •4.2.3. Пример uml-модели бизнес-системы
- •4.2.4. Пример модели информационного обеспечения бизнеса
- •4.3. Case-инструментарий объектного моделирования и анализа
- •4.3.1. Назначение и возможности «ibm Rational Software Architect»
- •4.3.2. Интерфейс «ibm Rational Software Architect»
- •4.3.3. Представление модели в «ibm Rational Software Architect»: представление вариантов использования; логическое представление; представление компонент; представление размещения
- •Представление вариантов использования
- •Логическое представление
- •Представление компонент
- •Представление размещения
- •4.3.4. Недостатки инструментария объектного моделирования
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 5. Технология системно-объектного моделирования и анализа
- •5.1. Методология системно-объектного моделирования и анализа
- •5.1.1. Системологический подход «Узел-Функция-Объект»
- •5.1.2. Адаптивная нормативная система уфо-анализа
- •5.1.3. Классификация бизнес-систем
- •5.2. Процедура системно-объектного моделирования и анализа
- •5.2.1 Алгоритм уфо-анализа.
- •5.2.2. Примеры уфо-моделей.
- •5.3. Case-инструментарий системно-объектного моделирования и анализа
- •5.3.1. Назначение и возможности «ufo-toolkit»
- •5.3.2. Особенности функционирования «ufo-toolkit»
- •5.3.3 Технология представление моделей в «ufo-toolkit»
- •Торгово-закупочная деятельность
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 6. Графический язык моделирования бизнес-процессов bpmn.
- •6.1. Назначение и область применения.
- •6.2. Диаграммы бизнес-процессов (bpd).
- •6.2.1. Элементы потока.
- •6.2.2. Соединяющие элементы.
- •6.2.3. Зоны ответственности и артефакты.
- •6.2.4. Правила соединения Элементов потока.
- •6.3. Соотношение bpmn, xpdl, bpel, bpml.
- •6.3.1. Стандарты sgml и xml
- •6.3.5. Соотношение языков.
- •6.4. Case-инструментарий бизнес-моделирования в нотации bpmn.
- •6.4.1. Назначение и возможности.
- •6.4.2. Особенности функционирования и интерфейса.
- •6.4.3. Примеры моделей в нотации bpmn.
- •6.4.4. Недостатки моделирования в нотации bpmn.
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Вместо заключения
- •Представление dfd-диаграммы с помощью уфо-модели
- •Представление idef0-диаграммы с помощью уфо-модели.
- •Представление bpmn-диаграммы с помощью уфо-модели.
- •Глоссарий
- •Список литературы
Вопросы для повторения
Что такое методология системного анализа 3VM?
Опишите процесс построения модели информационной системы с помощью DFD-диаграмм.
Что такое ERD-диаграммы? Для чего они используются?
Что такое STD-диаграммы?
Опишите процесс построения модели производственной системы с помощью IDEF0-диаграмм.
Для чего применяются стандарты моделирования IDEF1 и IDEF1Х?
В чем специфика моделирования процессов в соответствии со стандартом IDEF3?
Что такое стандарт моделирования онтологий IDEF5?
Опишите назначение и возможности CASE-инструментария системно-структурного моделирования и анализа (AllFusion Process Modeler).
Что такое ФСА? Какие процедуры осуществляются в связи с этим с помощью AllFusion Process Modeler?
Резюме по теме
В данном разделе рассмотрены технологии системно-структурного моделирования и анализа сложных систем: технология моделирования «3-View Modeling»; стандарты системно-структурного анализа серии «Icam Definition»; а также CASE-инструментарий системно-структурного моделирования и анализа (AllFusion Process Modeler).
Тема 4. Технология объектного моделирования и анализа
Цели и задачи изучения темы
Целью изучения данной темы является теоретическое и практическое освоение технологий объектного моделирования и анализа сложных систем.
При этом ставятся следующие задачи:
изучение сущностей, отношений и диаграмм универсального языка моделирования, а также процедуры объектного моделирования;
ознакомление с требованиями к объектному моделированию организационных систем и их информационного обеспечения;
изучение CASE-инструментария объектного моделирования и анализа (IBM Rational Software Architect).
4.1. UML – язык объектного моделирования
Объектно-ориентированное моделирование, как и методы системного анализа, предполагает использование некоторой нормативной системы, т.е. языка, состоящего из набора символов, имеющих определенное значение (семантику), и правил манипулирования ими (синтаксиса).
В настоящее время благодаря усилиям концерна Object Management Group (OMG) создан единый стандарт языка объектного моделирования – Unified Modelling Language (UML).
Язык UML – это, в первую очередь, стандартное средство для составления «чертежей» программного обеспечения (ПО). Однако, сфера его применения не ограничивается моделированием программ. Он предназначен для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования различных аспектов анализируемых и проектируемых систем произвольной природы. При этом, в дальнейшем, обеспечивается возможность компьютерного моделирования этих систем с помощью объектно-ориентированных языков программирования.
Нормативная система языка UML включает два вида символов: сущности и отношения, а также правила создания комбинаций из этих символов, т.е. диаграммы. Кроме того, существуют механизмы расширения языка для уточнения семантики символов сущностей и отношений при моделировании конкретной предметной области.
Рассмотрим основные элементы нормативной системы языка UML, используя работы [13, 79, 81 - 86, 104 - 106].
4.1.1. Сущности: структурные; поведенческие; группирующие; аннотационные
Сущности – это символы, являющиеся основными элементами объектной модели. Принято использовать четыре вида сущностей при построении моделей: структурные, поведенческие, группирующие, аннотационные.