- •«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
Структурные сущности
Структурные сущности (Structural things) представляют собой символы статических частей объектной модели, соответствующие концептуальным или физическим элементам системы.
Класс (Class) – это описание совокупности объектов с общими атрибутами, операциями, отношениями и семантикой (рис. 4.1).
При этом атрибут – это именованное свойство всех экземпляров данного класса. Он имеет тип, обычно указываемый в классе, и значение, которое указывается в экземпляре класса. Операция – это описание поведения всех экземпляров данного класса, или функция, которую могут выполнять его экземпляры, или услуга, которую могут запросить у этих экземпляров.
Экземпляр (Instance) – конкретная реализация абстракции (класса, прецедента, компонента и т.д.) или объект, графически представляемый как класс с подчеркнутым именем (рис. 4.1), после которого может следовать двоеточие (:) и имя класса, от которого производится данный объект. Методы объекта представляют собой реализации соответствующих операций класса и, как правило, не указываются.
Активный класс (Active class) – класс, объекты которого могут инициировать управляющее воздействие, и вовлечены в один или несколько процессов или потоков. Изображается также как класс, но толстыми линиями.
Рис. 4.1. - Графическое
изображение класса и экземпляра.
Признак видимости может принимать одно из трех значений:
+ – открытый (public) – может использовать любой класс или объект;
# – защищенный (protected) – может использовать любой потомок класса;
- – закрытый (private) – может использовать только данный класс.
Интерфейс (Interface) – совокупность операций, которые определяют набор услуг, предоставляемых классом или компонентом, т.е. описание видимого извне поведения элемента (рис. 4.2). Определяет спецификации операций (сигнатуры), но не их реализацию и присоединяется к реализующему его классу или компоненту.
Кооперация (Collaboration) – представляет взаимодействия элементов, которые, работая совместно, производят некоторый кооперативный эффект, не сводящийся к простой сумме слагаемых (рис. 4.2).
Прецедент / Вариант использования (Use case) – описание последовательности выполняемых системой действий, в результате которых образуется наблюдаемый результат, значимый для какого-нибудь определенного актора (рис. 4.2).
Рис. 4.2. - Графическое
изображение интерфейса, кооперации и
прецедента.
Компонент (Component) – физически заменяемая часть системы, соответствующая некоторому набору интерфейсов и обеспечивающая их реализацию (рис. 4.3). Как правило, это физическая упаковка логических элементов (файлы), таких как классы, интерфейсы и кооперации.
Узел (Node) – элемент реальной (физической) системы, существующей во время функционирования программного комплекса и представляющий собой вычислительные ресурсы (объем памяти, скорость обработки) (рис. 4.3).
Рис. 4.3. - Графическое
изображение компонента и узла.
Поведенческие сущности
Поведенческие сущности (Behavioral things) представляют собой символы динамических составляющих объектной модели.
Взаимодействие (Interaction) – обмен сообщениями между объектами для достижения определенной цели (рис. 4.4).
Состояние (Statechart) – алгоритм поведения, определяющий последовательность состояний, через которые объект или взаимодействие проходят на протяжении своего жизненного цикла в ответ на различные события (рис. 4.4).
Активность (Activity) – алгоритм поведения, определяющий последовательность процессов, осуществляемых объектом или происходящих с объектом на протяжении его жизненного цикла (рис. 4.4).
Рис. 4.4. - Графическое
изображение сообщения,
состояния и активности.