В диаграммах потоков данных все используемые символы складываются в общую картину, которая дает четкое представление о том, какие данные используются, и какие функции выполняются системой документооборота. При этом часто выясняется, что существующие потоки информации, важные для деятельности компании, реализованы ненадежно и нуждаются в реорганизации. Наличие в диаграммах DFD элементов для описания источников, приемников и хранилищ данных позволяет точно описать процесс документооборота. Однако для описания логики взаимодействия информационных потоков модель дополняют диаграммами еще одной методологией – IDEF3, также называемой workflow diagramming. Методология моделирования IDEF3 позволяет графически описать и задокументировать процессы, фокусируя внимание на течении этих процессов и на отношениях процессов и важных объектов, являющихся частями этих процессов.

IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время. Каждый сценарий сопровождается описанием процесса и может быть использован для документирования каждой функции.

IDEF3 предполагает построение двух типов моделей: модель может отражать некоторые процессы в их логической последовательности, позволяя увидеть, как функционирует организация, или же модель может показывать “сеть переходных состояний объекта”, предлагая вниманию аналитика последовательность состояний, в которых может оказаться объект при прохождении через определенный процесс.

Диаграмма является основной единицей описания в IDEF3. Важно правильно построить диаграммы, поскольку они предназначены для чтения другими людьми (а не только автором).

С помощью диаграмм IDEF3 можно анализировать сценарии из реальной жизни, например, как закрывать магазин в экстренных случаях или какие действия должны выполнить менеджер и продавец при закрытии. Каждый такой сценарий содержит в себе описание процесса и может быть использован, что бы наглядно показать или лучше задокументировать бизнес-функции организации.

Модель, выполненная в IDEF3, может содержать следующие элементы:

Единицы работы (Unit of Work) - основной компонент диаграммы IDEF3 близкий по смыслу к работе IDEF0. В IDEF3 работы изображаются прямоугольниками с прямыми углами и имеют имя, выраженное отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, одиночным или в составе фразы, и номер (идентификатор); другое имя существительное в составе той же фразы обычно отображает основной выход (результат) работы (например, "Изготовление изделия"). Часто имя существительное в имени работы меняется в процессе моделирования, поскольку модель может уточняться и редактироваться. Идентификатор работы присваивается при создании и не меняется никогда. Даже если работа будет удалена, ее идентификатор не будет вновь использоваться для других работ. Обычно номер работы состоит из номера родительской работы и порядкового номера на текущей диаграмме.

Связи (Links) - Связи, изображаемые стрелками, показывают взаимоотношения работ. Все связи в IDEF3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммы IDEF3 стараются построить так, чтобы связи были направлены слева направо.

В IDEF3 различают три типа связей:

Связь предшествования (Precedence) – показывает, что прежде чем начнется работа-приемник, должна завершиться работа-источник. Обозначается сплошной линией.

Связь отношения (Relational) - показывает связь между двумя работами или между работой и объектом ссылки. Обозначается пунктирной линией.

Связь поток объектов (Object Flow) – показывает участие некоторого объекта в двух или более работах, как, например, если объект производится в ходе выполнения одной работы и потребляется другой работой. Обозначается стрелкой с двумя наконечниками.

Перекрестки (соединения) - перекрестки используются в диаграммах IDEF3, чтобы показать ветвления логической схемы моделируемого процесса и альтернативные пути развития процесса могущие возникнуть во время его выполнения. Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Перекрестки используются для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы.

Различают два типа перекрестков:

Перекресток слияния (Fan-in Junction) – узел, собирающий множество стрелок в одну, указывая на необходимость условия завершенности работ-источников стрелок для продолжения процесса.

Перекресток ветвления (Fan-out Junction) – узел, в котором единственная входящая в него стрелка ветвится, показывая, что работы, следующие за перекрестком, выполняются параллельно или альтернативно.

Таблица 1.4. Типы перекрестков

Наличие в диаграммах DFD элементов для обозначения источников , приемников ихранилищ данных позволяет более эффективно и наглядно описатьпроцесс документооборота. Однако для описания логики взаимодействия информационных потоков более подходит IDEF3, называемая также workflow diagramming, - методология моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений междупроцессами обработки информации и объектов, являющихся частью этихпроцессов . Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время. Каждый сценарий сопровождается описаниемпроцесса и может быть использован для документирования каждой функции.

IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одномпроцессе .

Техника описания набора данных IDEF3 является частью структурного анализа. В отличие от некоторых методик описаний процессов IDEF3 не ограничивает аналитика чрезмерно жесткими рамками синтаксиса, что может привести к созданию неполных или противоречивых моделей.

IDEF3 может быть также использован как метод создания процессов . IDEF3 дополняет IDEF0 и содержит все необходимое для построения моделей, которые в дальнейшем могут быть использованы для имитационного анализа.

Каждая работа в IDEF3 описывает какой-либо сценарий бизнес-процесса и может являться составляющей другой работы. Поскольку сценарий описывает цель и рамки модели, важно, чтобы работы именовались отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, или фразой, содержащей такое существительное.

Точка зрения на модель должна быть документирована. Обычно это точка зрения человека, ответственного за работу в целом. Также необходимо документировать цель модели - те вопросы, на которые призвана ответить модель.

Диаграмма является основной единицей описания в IDEF3. Важно правильно построить диаграммы, поскольку они предназначены для чтения другими людьми (а не только автором).

Единицы работы -Unit of Work (UOW) - также называемыеработами (activity), являются центральными компонентами модели. В IDEF3 работы изображаются прямоугольниками с прямыми углами и имеют имя, выраженное отглагольнымсуществительным , обозначающимпроцесс действия, одиночным или в составе фразы, и номер (идентификатор); другое имя существительное в составе той же фразы обычно отображает основной выход (результат) работы (например, "Изготовление изделия"). Часто имя существительное в имени работы меняется впроцессе моделирования, поскольку модель может уточняться и редактироваться. Идентификатор работы присваивается при создании и не меняется никогда. Даже если работа будет удалена, ее идентификатор не будет вновь использоваться для других работ. Обычно номер работы состоит из номера родительской работы и порядкового номера на текущей диаграмме.

Связи показывают взаимоотношения работ . Всесвязи в IDEF3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммы IDEF3 стараются построить так, чтобысвязи были направлены слева направо. В IDEF3 различаюттри типа стрелок, изображающих связи , стиль которых устанавливается через меню Edit/Arrow Style:

Старшая (Precedence)

сплошная линия, связывающая единицы работ (UOW). Рисуется слева направо или сверху вниз. Показывает, что работа-источник должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется.

Отношения (Relational Link)

пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между единицами работ (UOW) а также между единицами работ и объектами ссылок.

Потоки объектов (Object Flow)

стрелка с двумя наконечниками, применяется для описания того факта, что объект используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой.

Старшая связь показывает, что работа-источник заканчивается ранее, чем начинается работа-цель. Часто результатом работы-источника становится объект, необходимый для запуска работы-цели. В этом случае стрелку, обозначающую объект, изображают с двойным наконечником. Имя стрелки должно ясно идентифицировать отображаемый объект. Поток объектов имеет ту же семантику, что и старшая стрелка.

Отношение показывает, что стрелка является альтернативой старшей стрелке или потоку объектов в смысле задания последовательности выполнения работ - работа-источник не обязательно должна закончиться, прежде чем работа-цель начнется. Более того, работа-цель может закончиться прежде, чем закончится работа-источник.

Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы, используются перекрестки (Junction) . Различаютперекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления стрелок (Fan-out Junction). Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и для разветвления. Для внесенияперекрестка служит кнопка

- (добавить в диаграмму перекресток - Junction) в палитре инструментов. В диалоге Select Junction Type необходимо указать тип перекрестка .

Смысл каждого типа приведен в таблице 8.1 .

Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J. Можно редактировать свойстваперекрестка при помощи диалога Junction Properties, который вызывается в контекстном менюперекрестка командой Definition/Note. В отличие от IDEF0 и DFD в IDEF3 стрелки могут сливаться и разветвляться только черезперекрестки .

Имя объекта ссылки задается в диалоге Referent (пункт Name контекстного меню), в качестве имени можно использовать имя какой-либо стрелки с других диаграмм или имя сущности из модели данных. Объекты ссылки должны быть связаны с единицами работ или перекрестками пунктирными линиями. Официальная спецификация IDEF3 различает три стиля объектов ссылок - безусловные (unconditional), синхронные (synchronous) и асинхронные (asynchronous). BPwin поддерживает только безусловные объекты ссылок. Синхронные и асинхронные объекты ссылок, используемые в диаграммах переходов состояний объектов, не поддерживаются.

Таблица 8.1. Типы перекрестков
Обозначение	Наименование	Смысл в случае слияния стрелок (Fan-in Junction)	Смысл в случае разветвления стрелок (Fan-out Junction)
	Asynchronous AND	Все предшествующие процессы должны быть завершены	Все следующие процессы должны быть запущены
	Synchronous AND	Все предшествующие процессы завершены одновременно	Все следующие процессы запускаются одновременно
	Asynchronous OR	процессов должны быть завершены	процессов должны быть запущены
		Один или несколько предшествующих процессов завершены одновременно	Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно
	XOR (Exclusive OR)	Только один предшествующий процесс завершен	Только один следующий процесс запускается

При внесении объектов ссылок помимо имени следует указывать тип объекта ссылки. Типы объектов ссылок приведены в таблице 8.2 .

В IDEF3 декомпозиция используется для детализации работ. Методология IDEF3 позволяет декомпозировать работу многократно, т. е. работа может иметь множество дочерних работ. Это позволяет в одной модели описать альтернативные потоки. Возможность множественной декомпозиции предъявляет дополнительные требования к нумерации работ. Так, номер работы состоит из номера родительской работы, версии декомпозиции и собственного номера работы на текущей диаграмме.

Рассмотрим процесс декомпозиции диаграмм IDEF3, включающий взаимодействие автора (аналитика) и одного или нескольких экспертов предметной области.

Перед проведением сеанса экспертизы у экспертов предметной области должны быть документированные сценарии и рамки модели, для того чтобы понять цели декомпозиции. Обычно эксперт предметной области передает аналитику текстовое описание сценария. В дополнение к этому может существовать документация, описывающая интересующие процессы . Из этой информации аналитик должен составить предварительный список работ (отглагольные существительные, обозначающиепроцесс ) и объектов (существительные, обозначающие результат выполнения работы), которые необходимы для перечисленных работ. В некоторых случаях целесообразно создать графическую модель для представления ее эксперту предметной области.

Таблица 8.2. Типы объектов ссылок
	Цель описания
	Описывает участие важного объекта в работе
	Инструмент циклического перехода (в повторяющейся последовательности работ), возможно на текущей диаграмме, но не обязательно. Если все работы цикла присутствуют на текущей диаграмме, цикл может также изображаться стрелкой, возвращающейся на стартовую работу. GOTO может ссылаться на перекресток
UOB (Unit of behaviour)	Применяется, когда необходимо подчеркнуть множественное использование какой-либо работы, но без цикла. Например, работа "Контроль качества" может быть использована в процессе "Изготовление изделия" несколько раз, после каждой единичной операции. Обычно этот тип ссылки не используется для моделирования автоматически запускающихся работ
	Используется для документирования важной информации, относящейся к каким-либо графическим объектам на диаграмме. NOTE является альтернативой внесению текстового объекта в диаграмму
ELAB (Elaboration)	Используется для усовершенствования графиков или их более детального описания. Обычно употребляется для детального описания разветвления и слияния стрелок на перекрестках

На рисунке 8.11 представлено описаниепроцесса "Сборка настольных компьютеров" в методологии IDEF3.

Поскольку разные фрагменты модели IDEF3 могут быть созданы разными группами аналитиков в разное время, IDEF3 поддерживает простую схему нумерации работ в рамках всей модели. Разные аналитики оперируют разными диапазонами номеров, работая при этом независимо. Пример выделения диапазона приведен в табл. 8.3 .

В результате дополнения диаграмм IDEF0 диаграммами DFD и IDEF3 может быть создана смешанная модель, которая наилучшим образом описывает все стороны деятельности предприятия. Иерархию работ в смешанной модели можно увидеть в окне Model Explorer (рис. 8.12 ). Модели в нотации IDEF0 изображаются зеленым цветом, в IDEF3 - желтым, в DFD - голубым.

Рис. 8.11. Описание процесса в методологии IDEF3

Рис. 8.12. Представление смешанной модели в окне Model Explorer

Нотация IDEF3 - важнейшая после IDEF0 и предназначена для описания потоков работ (Work Flow Modeling). В течение длительного
времени IDEF3 широко использовалась для создания моделей бизнес-процессов организации на нижнем уровне - при описании работ, выполняемых в подразделениях и на рабочих местах. Следует отметить, что эта нотация была взята за основу при создании методики описания процессов ARIS еЕРС - «расширенной цепочки процесса, управляемого событиями». Предлагаем читателю ознакомиться с нотацией IDEF3 как классическим вариантом Work Flow, а затем перейти к рассмотрению более новых схем моделирования процессов.
Основные графические объекты модели, используемые в IDEF3, - четырехугольники и стрелки. Первые служат для описания функций (работ, процессов), вторые - для отражения в модели последовательности выполнения функций во времени либо последовательности выполнения функций, обусловленной потоком материальных ресурсов. Прежде чем перейти к нотации IDEF3, рассмотрим следующий пример. На рис. 2.18 представлено два варианта возможного описания потока работ.
Вариант 1 на рис. 2.18 показывает, что вначале выполняется функция 1. После ее завершения одновременно осуществляются функции 2 и 3. Стрелки в этом случае показывают, как завершение одной функции влияет на начало выполнения другой.
Вариант 2 построен по-другому. Начало выполнения функций здесь обусловлено поступлением на вход материальных ресурсов (вход функции 1), окончание - выходом материальных ресурсов (выход функции I). Потоки ресурсов определяют начало выполнения следующих функций процесса (функций 2 и 3).
В чем недостатки способов описания процессов, представленных на рис. 2.18? В том, что построенные таким образом схемы процессов невозможно прочитать однозначно. Функции 2 и 3 могут выполняться не одновременно, например, в ситуации, когда потребуется осуществить одну из двух. В этом случае выбранный способ описания процесса не позволит понять, какой вариант развития событий реализуется на самом деле. Если на структурных моделях верхнего уровня (IDEF0) синхронность и условные переходы не важны, то на уровне Work Flow эти данные весьма существенны для реальной работы и должны отражаться в модели. Вернемся к нотации IDEF3.

Рис. 2.18. Описание потоков работ

Длительность выполнения функций (график Ганта)

Alt="" />
потоком материальных объектов

Чтобы избежать неоднозначности описания, в нотации IDFE3 определены дополнительные объекты, служащие для отображения возможных вариантов ветвления и слияния потоков работ, реализующихся при определенных условиях. Указанные объекты являются логическими символами трех видов: логического «И»; логического «ИЛИ»;
-¦ исключающего логического «ИЛИ».
Виды объектов нотации IDEF3 и их назначение представлены в табл. 2.2.

Табл. 2.2. Виды объектов нотации IDEF3 и их назначение

1	Модель работы (U0W)	Объект служит для описания функций (процедур, работ), выполняемых подразделениями/сотрудниками предприятия		1
2	Объект ссылки {Referent)	Объект, используемый для описания ссылок на другие диаграммы модели, циклические переходы в рамках одной модели, различные комментарии к функциям и перекресткам
3	Логич« т оператор «Иgt;	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции начинается выполнение всех последующих функций			amp;
4	огоческии оператор lt;ИЛ1	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции начинается выполнение какой-то одной или всех последующих функций			О
5	Логический оператор исключаю щее lt; ИЛИ»	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции начинает выполняться только одна из всех последующих функций			X
6	Стрелка предше- ствовани	Соединяет последовательно выполняемые функции	>
7	Стрелка отношения	Используется для привязки объектов-комментариев к функциям	>>
8	Стрелка потока объектов,	Показывает поток объектов от одной функции к другой	>

В отличие от нотации IDEF0, в нотации IDEF3 стороны четырехугольника, изображающего функцию (работу, процесс), не используются для привязки входов различного типа. Более того, в четырехугольник может входить и выходить только одна стрелка. В противном случае правила построения диаграмм в IDEF3 будут нарушены.
На рис. 2.19 показан пример применения логического оператора «И». Процесс начинается с функции, после которой стоит знак этого оператора, - перекресток. За перекрестком процесс разветвляется и одновременно начинает выполнять следующие две функции. Когда они выполнены, происходит слияние стрелок процесса при помощи значка «И». Это означает, что последняя функция процесса начинает выполняться тогда, когда закончено выполнение двух предыдущих функций.
На рис. 2.20 представлена модель с логическим оператором «ИЛИ». Такой оператор означает, что после выполнения первой функции процесса могут произойти три события: 1) выполняется функция 2; 2) выполняется функция 3; 3) выполняются функции 2 и 3 одновременно.

Рис. 2.19. Модель процесса с оператором «И»

Рис. 2.20. Модель с оператором «ИЛИ»

Рис. 2.21 иллюстрирует применение логического символа исключающего «ИЛИ». В данном случае после выполнения функции 1 может начаться выполнение либо функции 2, либо функции 3. Далее после выполнения какой-либо из этих функций мы снова попадаем на перекресток исключающего «ИЛИ». Функция 4 будет выполнена либо после окончания функции 2, либо функции 3.

Рис. 2.21. Модель с оператором исключающего «ИЛИ»
/>

В нотации IDEF3 логические операторы могут быть синхронными и асинхронными. На рис. 2.22 показана разница между синхронным и асинхронным «И».
Рис. 2.22. Модель с оператором логического «И»

При декомпозиции процессов в IDEF3 не происходит мигрирования и туннелирования стрелок. Аналитик должен сам заботиться о связности моделирования процесса, корректности декомпозиции
(если данная функция не предусмотрена программным продуктом, в котором он работает). Возможный пример декомпозиции процесса из нотации IDEF0 (рис. 2.15) на процесс в нотации IDEF3 показан на рис. 2.23. Обратим внимание, что функция «Получить вспомогательное сырье на складе» инициируется поступлением утвержденного графика производства. Этот факт отражен входящей стрелкой «График производства». Также на диаграмме процесса показана стрелка «Вспомогательное сырье». Такое ее представление - нарушение нотации описания. Но, вообще говоря, таким приемом можно пользоваться, не забывая при этом менять тип стрелки на стрелку с двумя наконечниками, отображающую поток объектов (материальных ресурсов или информации).
На рис. 2.24 приведен пример бизнес-процесса в нотации IDEF3 под названием «Обработать заявку клиента». Рассматриваемый процесс - часть более общего процесса «Сбыт готовой продукции». Процесс начинается с поступления заявки клиента, которую обрабатывает функция «Выполнить учет заказа в системе». По ходу ее реализации данные заказа клиента регистрируются в системе автоматизации (например, в файле Excel). Затем менеджер отдела сбыта осуществляет проверку на соответствие номенклатуре (функция «Выполнить анализ на соответствие номенклатуре»). Результатом этого могут быть два события: «Заказ соответствует номенклатуре изделий, производимых организацией» или «Заказ не соответствует номенклатуре изделий». Для отражения этих событий в модели процесса используется логический оператор исключающего «ИЛИ». После этого логического оператора процесс ветвится. В случае несоответствия заказа номенклатуре выполняется нижняя ветка процесса, а именно функции «Уведомить клиента о невозможности выполнения заказа» и «Внести заказ клиента в статистику неудовлетворенного спроса».
В случае если заказ клиента соответствует номенклатуре, мы начинаем движение по верхней ветке процесса. Выполняется функция «Согласовать заявку с ПЭО». К ней привязан ссылочный объект «Согласовать с ПЭО в случае соответствия заявки номенклатуре». Планово-экономический отдел организации (ПЭО) анализирует заказ и делает вывод о его реализуемости.

Рис. 2.23. Пример модели процесса в стандарте IDEF3

alt="" />

alt="" />

alt="" />

Например, может сложиться ситуация нехватки производственных мощностей из-за ремонтов, несоответствия величины заказа экономически обоснованным размерам партии и т. п. В этом случае мы снова попадаем на нижнюю ветку процесса, при этом используется логический оператор «ИЛИ». Он служит для объединения возможных входов в функцию «Уведомить клиента о невозможности заказа».
Если ПЭО считает заказ выполнимым, то проводится детальный расчет себестоимости выполнения - определяется его цена и возможные сроки выполнения (функция «Рассчитать себестоимость, цену и возможные сроки выполнения заказа»). Далее указанные выше расчетные цифры согласовываются с клиентом - выполняется функция «Согласовать условия поставки с клиентом».
Снова возможны два варианта - используется оператор логического исключающего «ИЛИ». Если клиента не устраивают финансовые условия, он отказывается от заказа, который мы вносим в статистику неудовлетворенного спроса (нижняя ветка процесса). Если клиент готов работать на наших условиях, то процесс заканчивается. Выходом процесса служат «Согласованная заявка клиента» и данные по рассчитанным параметрам заказа (на схеме процесса не показаны).
Обратите внимание, что описанный выше процесс приводится далее в виде модели в нотации ARIS еЕРС, так что читатель может сравнить возможности двух нотаций по описанию одного и того же процесса.
Анализ процесса, представленного на рис. 2.24, наводит на мысль о том, что нотацию IDEF3 целесообразно применять в случае относительно простых процессов на нижнем уровне декомпозиции, то есть на уровне рабочих мест. В этом случае схема процесса может служить основой для создания документов, регламентирующих работу исполнителей. Очевидно, что процесс в нотации IDEF3 «плоский». При помощи этой нотации достаточно сложно создавать комбинированные модели, в которых бы сочетались описания потоков работ и процессы управления ими. Этот факт становится в особенности очевидным при сравнении описаний процессов в нотации IDEF3 и IDEF0. Более подробную информацию о правилах создания моделей в нотации IDEF3 можно найти в .

Читайте также: Ведомые сетью инверторы на тиристорах (на примере трехфазной однополупериодной схемы, анализ, временные диаграммы). Вопрос № 4. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Диаграммы плавкости. Правило рычага. Выделить диаграмму, на вкладке Конструктор в группе Расположение выполнить команду Переместить диаграмму Генераторы постоянного тока, энергетическая диаграмма. Классификация. Графическое изображение изменения гидростатического давления вдоль стенки в зависимости от глубины называется диаграммой распределения давления или эпюрой давления. Диаграмма направленности антенны. Способы представления: в прямоугольной системе координат; полярной системе координат; картографическое изображение.

Существуют два типа диаграмм в стандарте IDEF3, представляющие описание одного и того же сценария технологического процесса в разных ракурсах:

• Диаграммы относящиеся к первому типу называются диаграммамиОписания Последовательности Этапов Процесса (Process Flow Description Diagrams, PFDD) ,
• а ко второму - диаграммами Состояния Объекта в и его Трансформаций Процессе (Object State Transition Network, OSTN) .

Иное встречающееся название для PFDD - диаграмма работ WFD (Work Flow Diagram).

Предположим, требуется описать процесс окраски детали в производственном цеху на предприятии. С помощью диаграмм PFDD документируется последовательность и описание стадий обработки детали в рамках исследуемого технологического процесса. Диаграммы OSTN используются для иллюстрации трансформаций детали, которые происходят на каждой стадии обработки.

На следующем примере, опишем, как графические средства IDEF3 позволяют документировать вышеуказанный производственный процесс окраски детали. В целом, этот процесс состоит непосредственно из самой окраски, производимой на специальном оборудовании и этапа контроля ее качества, который определяет, нужно ли деталь окрасить заново (в случае несоответствия стандартам и выявления брака) или отправить ее в дальнейшую обработку.

Рисунок 1. Пример PFDD диаграммы.

На рис.1 изображена диаграмма PFDD, являющаяся графическим отображение сценария обработки детали. Прямоугольники на диаграмме PFDD называются функциональными элементами или элементамиповедения (Unit of Behavior, UOB) и обозначают событие, стадию процесса или принятие решения . Каждый UOB имеет свое имя , отображаемое в глагольном наклонении и уникальный номер. Стрелки или линии являются отображением перемещения детали между UOB-блоками в ходе процесса.

Объект, обозначенный J1 - называется перекрестком (Junction). Перекрестки используются для отображения логики взаимодействия стрелок (потоков) при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы. Различают перекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления (Fan-out Junction) стрелок. Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и для разветвления .

Сценарий, отображаемый на диаграмме, можно описать в следующем виде:

Деталь поступает в окрасочный цех, подготовленной к окраске. В процессе окраски наносится один слой эмали при высокой температуре. После этого, производится сушка детали, после которой начинается этап проверки качества нанесенного слоя. Если тест подтверждает недостаточное качество нанесенного слоя (недостаточную толщину, неоднородность и т.д.), то деталь заново пропускается через цех окраски. Если деталь успешно проходит контроль качества, то она отправляется в следующий цех для дальнейшей обработки.

Рисунок 2. Пример OSTN диаграммы

На рис.2 представлено отображение процесса окраски с точки зрения OSTN диаграммы. Состояния объекта (в нашем случае детали) и Изменение состояния являются ключевыми понятиями OSTN диаграммы. Состояния объекта отображаются окружностями, а их изменения направленными линиями. Каждая линия имеет ссылку на соответствующий функциональный блок UOB, в результате которого произошло отображаемое ей изменение состояния объекта.

6) IDEF3-модель отвечает на вопросы "Как система это делает?" Язык IDEF3 - язык диаграмм, помогающий разработчику моделей наглядно представить моделируемые процессы. В IDEF3 входят два типа описаний:

1. процесс-ориентированные в виде последовательности операций (Process Flow Description Diagrams, PFDD);

2. объект-ориентированные, выражаемые диаграммами перехода состояний, характерными для конечно-автоматных моделей (Object State Transition Network, OSTN).

На рис. 1 представлен пример процесс-ориентированной IDEF3-диаграммы. Здесь функции (операции) показаны прямоугольниками с горизонтальной чертой, отделяющей верхнюю секцию с названием функции от нижней секции, содержащей номер функции. Связи, отражающие последовательность выполнения функций, изображаются сплошными линиями-стрелками. Пунктирные линии используются для привязки объектов-комментариев к функциям. Двойная стрелка показывает поток объектов от одной функции к другой.

Рис. 1. IDEF3-диаграмма последовательности операций

Для указания разветвлений и слияний связей (их принято называть перекрестками) используют квадраты, у которых одна или обе вертикальные стороны представлены двойными линиями, а внутри квадрата записан один из символов & , O или X . При разветвлении эти символы означают реакцию всех, некоторых или только одной из последующих функций на входное воздействие соответственно. Аналогичный смысл имеют символы & , O или X при слиянии - последующая функция начинает выполняться после окончания всех, некоторых или только одной из входных операций. Например, перекрестки рис. 2 соответствуют логической операции И, т.е. все входные процессы должны быть завершены, а все выходные процессы должны быть запущены, отличие синхронного И (рис. 2,б) от асинхронного И (рис. 2,а) состоит в том, что в асинхронном случае все выходные процессы запускаются одновременно.

Рис. 2. Перекрестки

На рис. 4 представлен пример объект-ориентированной IDEF3-диаграммы. В таких диаграммах имеются средства для изображения состояний системы, активностей, переходов из состояния в состояние и условий перехода.

Рис. 4. IDEF3-диаграмма перехода состояний

7)IDEF2 и IDEF3 реализуют поведенческое моделирование. Если методика IDEF0 связана с функциональными аспектами и позволяет отвечать на вопрос: "Что делает система?", то в этих методиках детализируется ответ на вопрос: "Как система это делает". В основе поведенческого моделирования лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания, сети Петри, возможно применение модели конечного автомата, описывающей поведение системы как последовательности смен состояний. Перечисленные методики относятся к так называемым структурным методам.

IDEF4 Объектно-ориентированное проектирование

IDEF4 реализует объектно-ориентированный анализ больших систем. Он предоставляет пользователю графический язык для изображения классов, диаграмм наследования, таксономии методов

Object-Oriented Design - методология построения объектно-ориентированных систем, позволяют отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия, тем самым позволяя анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы.

IDEF5 Систематизация объектов приложения

IDEF5 направлен на представление онтологической информации приложения в удобном для пользователя виде. Для этого используются символические обозначения (дескрипторы) объектов, их ассоциаций, ситуаций и схемный язык описания отношений классификации, "часть-целое", перехода и т.п. В методике имеются правила связывания объектов (термов) в предложения и аксиомы интерпретации термов.

Ontology Description Capture - Стандарт онтологического исследования сложных систем. С помощью методологии IDEF5 онтология системы может быть описана при помощи определенного словаря терминов и правил, на основании которых могут быть сформированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производится её оптимизация;

IDEF6 Использование рационального опыта проектирования

IDEF6 направлен на сохранение рационального опыта проектирования информационных систем, что способствует предотвращению структурных ошибок.

Design Rationale Capture - Обоснование проектных действий. Назначение IDEF6 состоит в облегчении получения «знаний о способе» моделирования, их представления и использования при разработке систем управления предприятиями. Под «знаниями о способе» понимаются причины, обстоятельства, скрытые мотивы, которые обуславливают выбранные методы моделирования. Проще говоря, «знания о способе» интерпретируются как ответ на вопрос: «почему модель получилась такой, какой получилась?» Большинство методов моделирования фокусируются на собственно получаемых моделях, а не на процессе их создания. Метод IDEF6 акцентирует внимание именно на процессе создания модели;

IDEF8 Взаимодействие человека и системы

IDEF8 предназначен для проектирования диалогов человека и технической системы.

User Interface Modeling - Метод разработки интерфейсов взаимодействия оператора и системы (пользовательских интерфейсов). Современные среды разработки пользовательских интерфейсов в большей степени создают внешний вид интерфейса. IDEF8 фокусирует внимание разработчиков интерфейса на программировании желаемого взаимного поведения интерфейса и пользователя на трех уровнях: выполняемой операции (что это за операция); сценарии взаимодействия, определяемом специфической ролью пользователя (по какому сценарию она должна выполняться тем или иным пользователем); и, наконец, на деталях интерфейса (какие элементы управления, предлагает интерфейс для выполнения операции);

IDEF9 Учет условий и ограничений

IDEF9 предназначен для анализа имеющихся условий и ограничений (в том числе физических, юридических, политических) и их влияния на принимаемые решения в процессе реинжиниринга.

Scenario-Driven IS Design (Business Constraint Discovery method) - Метод исследования бизнес ограничений был разработан для облегчения обнаружения и анализа ограничений в условиях которых действует предприятие. Обычно, при построении моделей описанию ограничений, оказывающих влияние на протекание процессов на предприятии уделяется недостаточное внимание. Знания об основных ограничениях и характере их влияния, закладываемые в модели, в лучшем случае остаются неполными, несогласованными, распределенными нерационально, но часто их вовсе нет. Это не обязательно приводит к тому, что построенные модели нежизнеспособны, просто их реализация столкнется с непредвиденными трудностями, в результате чего их потенциал будет не реализован. Тем не менее в случаях, когда речь идет именно о совершенствовании структур или адаптации к предсказываемым изменениям, знания о существующих ограничениях имеют критическое значение;

IDEF14 Моделирование вычислительных сетей

IDEF14 предназначен для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т.п.

Network Design - Метод проектирования компьютерных сетей, основанный на анализе требований, специфических сетевых компонентов, существующих конфигураций сетей. Также он обеспечивает поддержку решений, связанных с рациональным управлением материальными ресурсами, что позволяет достичь существенной экономии.

8) CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Согласно обзору передовых технологий (Survey of Advanced Technology), составленному фирмой Systems Development Inc. в 1996 г. по результатам анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся "полочным" ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

· CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

· реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

· CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

· широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;

· относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;

· широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;

· отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;

· широкий диапазон предметных областей проектов;

· различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Среди наиболее важных проблем выделяются следующие:

· достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;

· внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;

· отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;

· CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;

· некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;

· негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм, грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть все перечисленные трудности. Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:

· высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

· положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

· приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

CASE средства поддерживают 2 технологии:

All fusion (поддерживает структурную методологию, IDEF0, IDEF1 и т.д.) - datarun

Объектно-ориентированную методологию (UML). – RUP (рациональный унифицированный процесс)

Методология IDEF3 является одним из стандартов семейства IDEF и довольно широко используется при декомпозиции моделей IDEF0 для моделирования процессов более низкого уровня, поскольку с его помощью можно смоделировать технологические процессы, происходящие на предприятии, т.е. описать возможные сценарии реализации процессов, в рамках которых происходит последовательное изменение свойств объекта. Данная методология позволяет показывать возможные разветвления в процессе. Например, когда результат одного действия может инициировать запуск нескольких действий или наоборот, чтобы начать какое-то действие, необходимо завершить несколько предыдущих действий.

Модели IDEF3 можно отнести к классу WFD-диаграмм, поскольку с их помощью также описывается взаимосвязанная последовательность действий, которые осуществляются в рамках реализации процесса.

В рамках стандарта IDEF3 выделяют два типа диаграмм, позволяющих описать процесс с разных точек зрения:

• диаграмма описания последовательности этапов процесса (Process Flow Description Diagrams - PFDD), с помощью которой моделируется последовательность действий, реализуемых в рамках бизнес-процесса;
• диаграмма состояния и трансформации объекта в процессе (Object State Transition Network - OSTN), с помощью которой описываются изменения, происходящие с объектом в ходе его обработки.

Для описания и моделирования бизнес-процессов, где основной задачей стоит описание последовательностей действий, которые необходимо выполнить для достижения поставленных целей, больший интерес представляют диаграммы типа PFDD. Рассмотрим его подробнее.

Основными элементами диаграммы PFDD IDEF3 (далее - IDEF3) являются:

• функциональный элемент;
• стрелка;
• перекресток.

Функциональный элемент (элемент поведения, единица работы) используется для обозначения действия, работы или события. Он отражается в виде прямоугольника, в центре которого указывается название действия (глагол или отглагольное существительное). Внизу блока указывается номер действия с учетом номера родительской диаграммы (рис. 5.8).

Рис. 5.8.

Стрелка (линия) используется для отражения последовательности выполнения работ (действий) и связей между ними. Все стрелки показывают движение в одну сторону: слева направо, таким образом, визуально соблюдая идею демонстрации последовательного выполнения операций процесса. Они могут выходить и входить с любой стороны блока, но предпочтение лучше отдавать их горизонтальному расположению. Существуют три типа стрелок (рис. 5.9): временное предшествование, объектный поток, нечеткое отношение.

Рис. 5.9.

Стрелка типа "Временное предшествование" показывает, что действие, из которого она выходит, должно завершиться до того, как начнется действие, в которое она входит. Результат исходного действия не обязательно является инициатором для действия, куда входит стрелка. Главное значение данной стрелки - показать временную связь между действиями, т.е. показать, что одно действие не может начаться до того, пока предыдущее не закончится, независимо от результата его завершения. Такая связь обозначается простой стрелкой.

Стрелка типа "Объектный поток" показывает, что результат действия, из которого она выходит, является инициатором действия, в которое оно входит. Соответственно действие, в которое входит стрелка, не может начаться до тех пор, пока не закончится действие, из которого стрелка выходит. Такая связь обозначается стрелкой с двойным наконечником. В названии стрелки должно быть приведено название объекта, который передается от одной операции к другой.

Стрелка типа "Нечеткое отношение" показывает, что тип связи между двумя действиями задается индивидуально, может иметь переменчивый или уникальный характер. Такая связь обозначается пунктирной стрелкой.

специальных требований по ее наименованию нет. Такое изображение связей используется, когда нельзя применить связи, типа "Временное предшествование" и "Объектный поток".

Перекресток (условные символы ветвления) используется для отражения логики движения потоков между функциональными элементами (операциями). Перекресток позволяет указать события, которые могут или должны произойти для того, чтобы началось выполнение следующего действия. На диаграмме IDEF3 перекресток представляет собой прямоугольник с индикатором "J" и номером данного перекрестка на диаграмме (рис. 5.10). Существуют перекрестки, используемые для отражения слияния стрелок, и перекрестки, используемые для отражения разветвления стрелок. Стоит отметить, что один перекресток не может одновременно использоваться для слияния и для разветвления. В методологии IDEF3 выделяют: разворачивающиеся соединения , используемые для отражения связей, где завершение одного процесса инициирует запуск нескольких других процессов: сворачивающиеся соединения , используемые для отражения связей, где завершение нескольких процессов приводит к запуску следующего одного процесса.

Разворачивающиеся и сворачивающиеся соединения могут быть также нескольких типов:

• "и" (обозначается квадратом с символом "&");
• "исключающее “или”" (обозначается квадратом с символом "X");
• "или" (обозначается квадратом с символом "О").

На рис. 5.10 приведен образец построения ШЕЕЗ-диаграммы.

Рис. 5.10.

Соединение типа "и"

• только после завершения нескольких действий может наступить следующее действие;
• после завершения действия одновременно запускаются несколько следующих действий.

Следует учитывать, что если соединение "и" инициирует выполнение последнего действия, то все действия, которые присоединяются к сворачиваемому соединению типа "и" должны быть выполнены полностью.

Например, процесс "Подготовка к продаже нового изделия" состоит из следующих подпроцессов (рис. 5.11):

• 1.1. Подготовка приказа о вводе в ассортимент нового продукта.
• 1.2. Закупка материалов для производства изделия.
• 1.3. Подготовка технической документации по изготовлению нового изделия.
• 1.4. Подготовка информационных материалов для продвижения и продажи.
• 1.5. Обучение производственного персонала изготовлению нового изделия.
• 1.6. Производство опытной партии нового изделия.

Процессы "Закупка материалов для производства изделия", "Подготовка информационных материалов для продвижения и продажи" и "Подготовка технической документации по изготовлению изделия" начинаются сразу после того, как выпущен приказ о вводе в ассортимент нового продукта. Процесс "Производство опытной партии нового изделия" может начаться только после того, как обучен производственный персонал и закуплен материал для производства.

Рис. 5.11. IDEF3-диаграмма процесса "Подготовка к продаже нового изделия"

Соединение типа "исключающее “или”" используется для описания ситуаций, когда:

• после завершения одного действия может начаться только одно из следующих действий;
• следующее действие может начаться после завершения только одного из предыдущих действий.

Например, соединение "исключающее “или”" используется для того, чтобы показать, что результатом согласования проекта договора может быть: а) проект договора согласован; б) по проекту договора есть замечания и он отправлен на доработку (рис. 5.12). В первом случае, если он согласован, то осуществляется следующее действие - подписание дого

вора. Во втором случае, когда но нему есть замечания, осуществляется его доработка. Здесь, "исключающее “или”" показывает, что в зависимости от результата выполнения первого действия потом будет выполняться второе или третье действие.

При использовании такого типа соединения целесообразно подписывать стрелки или делать комментарии к ним, показывая в каком случае, какое действие будет выполняться.

Рис. 5.12. Фрагмент IDEFЗ-диаграммы процесса "Управление договором"

Соединение типа "или" используется для описания ситуаций, при которых:

• после завершения одного или нескольких предшествующих действий может наступить следующее действие;
• после завершения одного действия может начаться одно или несколько следующих действий.

Примером использования такого типа соединения может служить фрагмент процесса заполнения анкеты, представленный на рис. 5.13.

Рис. 5.13. Фрагмент IDEFЗ-диаграммы процесса "Заполнение анкеты"

На рис. 5.13 показан пример использования соединения типа "или", где после действия "Заполнение поля “Ф.И.О.”" может быть выполнено действие "Заполнение поля “мобильный телефон”" или действие "Заполнениє поля “домашний телефон”" либо оба эти действия. Одно из них точно должно быть выполнено.

Таким образом, можно выделить пять типов перекрестков. Каждый из них имеет свое обозначение. В табл. 5.1 приведено краткое описание всех типов перекрестков.

Таблица 5.1

Типы перекрестков в нотации IDEF3

		Название	Соединение разворачивается	Соединение сворачивается
		Асинхронное "и"	Все следующие процессы должны начаться	Все предшествующие процессы должны быть завершены
		Синхронное "и"	Все следующие процессы должны начаться одновременно	Все предшествующие процессы должны завершиться одновременно
		Асинхронное "или"	Один или несколько процессов должны начаться	Один процесс или несколько предыдущих должны быть завершены
		Синхронное "или"	Один или несколько процессов должны одновременно начаться	Один или несколько предыдущих процессов должны быть завершены одновременно
		Исключающее "или"	Только один следующий процесс должен начаться	Только один предшествующий процесс может быть завершен

В приведенных выше примерах IDEFЗ-диаграмм используются асинхронные типы перекрестков, поскольку на практике они встречаются чаще, нежели синхронные.

Процессы, описанные с помощью IDEFЗ-диаграмм, могут быть также декомпозированы для более детального анализа.

Модели в нотации IDEF0 могут быть декомпозированы в виде IDEF0- и IDEFЗ-диаграмм, а модели IDEF3 могут быть декомпозированы только в виде IDEFЗ-диаграмм.

Используя диаграмму процесса в нотации IDEF0 в качестве родительской диаграммы, можно построить дочерние для ее функциональных блоков модели в нотации IDEF3. При нумерации функциональных элементов IDEF3-диаграмм необходимо учитывать номера функциональных блоков родительской IDEFO-диаграммы. Здесь работает правило декомпозиции методологии SADT.

Однако стоит учитывать, что модели IDEF3 могут быть декомпозированы только в виде IDEFЗ-диаграмм.