Моделювання та проектування КІС. Стандарти моделювання

• керівник добре знає роботу в  цілому, але не в силах вникнути в деталі роботи кожного рядового співробітника;

• рядовий співробітник добре знає, що діється на його робочому місці, але погано знає, як працюють колеги.

Тому для повного розуміння роботи підприємства необхідно побудувати модель процесів, що існують на підприємстві, адекватну предметной області і яка містить у собі знання всіх учасників інформаційного обміну.

На сьогодні набули поширення три  основні методології функціонального моделювання (і супутній їм інструментарій): IDEF (Integrated DEFinition), UML (Unified Modeling Language) і ARIS (Architecture of Integrated Information Systems). Для кожної з них існують певні програмні продукти, які крім розробки дозволяють проводити перетворення та операції для подальшої роботи з одержаними моделями. Найбільшого поширення сьогодні набули методології IDEF і програмні продукти BPWin, що містять методології IDEF0, IDEF3, DFD (Data Flow Diagrams) і ERWin (IDEF1x) від компанії Computer Associates.

Історія IDEF починається з 70-х рр. ХХ століття з методології SADT (Structured Analysis and Design Technique), розробленої Дугласом Росом (Softtech INC). Спочатку SADT застосовувалося  Міністерством оборони США для  практичного моделювання процесів в рамках програми ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). Принциповою вимогою при розробці даного сімейства методологій була можливість ефективного обміну інформацією між всіма фахівцями - учасниками програми ICAM (Icam DEFinition). У подальшому ця методологія була трансформована в стандарт IDEF0 (Function Modeling, FIPS №183). Сімейство IDEF включає вже згадані IDEF3 (Process Description Capture) і IDEF1x (Data Modeling, FIPS №184).

Після публікації стандарти були успішно  застосовані в  різних областях бізнесу, показавши себе ефективним засобом аналізу, конструювання і відображення процесів бізнесу. Більше того, власне з широким застосуванням IDEF (і попередньої методології SADT) і пов'язане виникнення основних ідей популярного нині поняття "реінжінірінг процесів бізнесу" (Business Process Reengineering - BPR).

Інформаційний процес - це стійкий  процес (послідовність робіт і  дій з даними і інформацією), що відноситься до супроводу виробничо-господарської  діяльності компанії і звичайно орієнтований на інформаційне обслуговування створення нової вартості. Бізнес-процес включає ієрархію взаємозв'язаних функціональних дій, що реалізовують одну (або декілька) бізнес-цілей компанії і що відображає результати в інформаційній системі, наприклад, інформаційне забезпечення управління і аналізу випуску продукції або ресурсне забезпечення випуску продукції (під продукцією тут розуміють товари, послуги, рішення, документи).

Термін IDEF (Integrated Definition) - це скорочення від англомовного словосполучення ICAM Definition Methods, що позначає методи опису для ICAM. Принциповою вимогою при розробці розглянутого сімейства методологій було забезпечення можливості організації ефективного обміну інформацією між усіма учасниками програми на базі високоефективного мови, застосування якого дозволяє досліджувати структуру, параметри і характеристики процесів у виробничо-технічних та організаційно-економічних системах не тільки для опису повсякденній діяльності підприємства, але й для планування змін.

В даний час загальна методологія IDEF включає ряд приватних методологій для моделювання систем, у тому числі:

• IDEF0 - методологія функціонального  моделювання використовується для  створення фун-нальної моделі, за допомогою наочного графічного мови IDEF0 відображає структуру, процеси та функції системи, у вигляді набору взаємозалежних функцій (функціональних блоків), а також потоки інформації і матеріальних об'єктів, які перетворюються цими функціями. Як правило, моделювання засобами IDEF0 є першим етапом вивчення будь-якої системи;

• IDEF1 - методологія інформаційного моделювання, застосовується для побудови інформаційної моделі, що відображає структуру та зміст інформаційних  потоків усередині системи, необхідних для підтримки функцій системи. Дозволяє відображати та аналізувати  їх структуру і взаємозв'язок;

• IDEF1X (IDEF1 Extended) - методологія побудови реляційних структур. IDEF1X відноситься  до типу методологій «Сутність-взаємозв'язок» (ER - Entity-Relationship) та, як правило, використовується для моделювання реляційних баз  даних, що мають відношення до даної системи;

• IDEF2 - методологія динамічного  моделювання розвитку систем, що дозволяє створювати динамічну модель змінних  в часі поведінки функцій, інформації і ресурсів системи. Через серйозні труднощі, пов'язані з аналізом динамічних систем стандарт по IDEF2 не був створений. Тим не менше, існують реалізації систем динамічного моделювання (алгоритми та їх комп'ютерні реалізації), що перетворюють статичні моделі сімейства IDEF0 в моделі на базі «розфарбованих мереж Петрі» (CPN - Color Petri Nets);

• IDEF3 - методологія моделювання  процесів, що відбуваються в системі, призначений для створення сценаріїв та опису послідовності операцій для кожного процесу. IDEF3 безпосередньо пов'язана з методологією IDEF0: кожна функція (функціональний блок) може бути представлена ​​засобами IDEF3 у вигляді окремого процесу;

• IDEF4 - методологія об'єктно-орієнтованого  проектування та аналізу систем. Засоби IDEF4 дозволяють наочно відображати  структуру об'єктів та принципи їх взаємодії, дозволяючи аналізувати й оптимізувати складні об'єктно-орієнтовані системи;

• IDEF5 - методологія визначення онтологій (словників) дослідження складних систем. За допомогою словника термінів та правил дозволяє описати онтологію  системи. У підсумку можуть бути сформовані достовірні твердження про стан системи в певний момент часу, на основі яких робляться висновки про подальший розвиток системи і провадиться її оптимізація;

• IDEF9 - методології моделювання  вимог. Особливістю розглянутого сімейства методологій є здатність «задавати питання» в процесі моделювання при забезпеченні нерозривному зв'язку графічних засобів, методології та технології. Тому сімейство методологій IDEF є єдиною системою, яка надає не тільки засоби відображення процесів, але і методологію взаємодії «аналітик-фахівець», і, крім того, технологію створення проектів, що охоплює всі стадії «життєвого циклу» - від первинного аналізу до форми представлення остаточного проекту, через поетапний процес створення діаграм і зберігання версій.

Застосування засобів IDEF дозволяє:

• зберегти цілісність і несуперечність моделі;

• створювати словники і примітки;

• отримати файли для трансляції за допомогою вибраної СУБД в конкретну  базу даних;

• отримати специфікації на прикладні  програмні комплекси промислової  компью-терни системи.

Не секрет, що зараз практично  всі проекти дослідження та аналізу  фінансової та господарської діяльності підприємств, так чи інакше, пов'язані з побудовою автоматизованих систем управління. Завдяки цьому стандарти IDEF в розумінні більшості стали невіддільні від впровадження ІТ, хоча з їх допомогою можна ефективно вирішувати навіть невеликі локальні завдання, використовуючи лише олівець і папір.

Слід зазначити, що саме широке застосуванням IDEF і попередньої методології - SADT пов'язане виникнення концепції  «AS-IS/TO-BE», яка активно використовується в практиці сучасного реінжинірингу процесів (концепція BPR - бізнес-процес реінжіні-ринг). Для опису процесів у рамках системи найбільший інтерес являє собою методологія функціонального моделювання IDEF0.

Застосування стандартів групи IDEF є фактичним умовою для отримання статусу організацією, що задовольняє ISO 9000, ISO 9001. В останні роки інтерес до методологій сімейства IDEF неухильно зростає. При цьому якщо інтерес до таких стандартів, як IDEF3-5 можна назвати скоріше теоретичним, а увага до IDEF0 та IDEF1Х-цілком практично обгрунтованим.

Сімейство методологій IDEF надає в  розпорядження аналітика високоеффективну мову, застосування якої дозволяє досліджувати структуру, параметри і характеристики процесів у виробничо-технічних та організаційно-економічних системах не тільки для опису повсякденній діяльності підприємства, але й для планування змін.

Програмно-методичні комплекси  на основі CASE-засобів IDEF добре зарекомендували  себе при аналізі виробничої діяльності підприємства та синтезі функціональній та інформаційної структури майбутньої системи, особливо при обмежених термінах створення проекту. Перші CASE-засоби, що дозволяють будувати моделі DFD і IDEF0, з'явилися на російськомовному ринку ще в 1996 році, одночасно з виходом популярної книги про принципи моделювання в стандартах SADT. Тим не менше, більшість керівників досі розцінюють моделювання в стандартах IDEF швидше як данина моді, ніж як ефективний спосіб оптимізації існуючої системи управління бізнесом.

Робота з використанням методу IDEF починається з постановки мети моделювання. Світовий досвід свідчить, що помилки при постановці мети приводять  в середньому до 50% невдач в процесі  моделювання. Формулювання мети спочатку направляє роботу в заданому напрямі, а значить, обмежує круг питань для аналізу. Практична робота починається з визначення контексту (Context, Context Diagram), тобто верхнього рівня системи, в нашому випадку - підприємства. Після формулювання мети необхідно обкреслити область моделювання (Scope), яка в подальшому визначатиме загальні напрями руху і глибину деталізації (Decomposition). Власне, сама методологія IDEF визначає стандартизовані об'єкти для роботи і відображення. Наприклад, до таких відносяться функція (Activity), інтерфейсна дуга (Arrow), замітка (Note), а також спосіб їх розташування і трактування (Semantics).

Останнім часом на  ринку з'явився програмний продукт Business Studio, який спеціально створений для роботи з методами IDEF і володіє інтуїтивним і  дружнім інтерфейсом (User-friendly Interface).

Рис. 7. Базовий блок методології IDEF0

 У основі нотації і методології  IDEF0 лежить поняття "блоку", тобто прямокутника, який виражає  деяку функцію бізнесу (рис. 7). Відповідно до стандарту функція  повинна бути виражена дієслівним зворотом. У IDEF0 ролі сторін прямокутника (функціональні значення) різні: верхня сторона має значення "управління", ліва - "вхід", права - "вихід", нижня - "механізм виконання".

Другим елементом методології  і нотації є "потік", який називається в стандарті "інтерфейсна дуга". Це елемент, що описує дані, неформальне управління або щось інше, - те, що робить вплив на функцію, зображену блоком. Потоки позначаються оборотом іменника.

Залежно від того, до якої сторони  блоку направлений потік, він, відповідно, носить назву "вхідної", "вихідний" або "керівника". Образотворчим елементом, що представляє потік, є стрілка. Потік можна інтерпретувати як представлення об'єкту, під яким розуміється як інформаційний об'єкт, так і реальний фізичний об'єкт.

Важливим чинником є те, що "джерелом" і "приймачем" потоків (тобто початком і кінцем стрілки) можуть бути, як правило, тільки блоки. При цьому джерелом може бути тільки вихідна сторона блоку, приймачем - будь-яка з тих, що трьох залишилися. Якщо ж необхідно підкреслити зовнішній характер потоку, то може бути застосований метод "тунелювання" - утаєння або поява інтерфейсної дуги з "тунеля".

Рис. 8. Приклад функціональної моделі процесу  відвантаження і доставки

І, нарешті, "третім китом" методології IDEF0 є принцип функціональної декомпозиції блоків, який є модельною інтерпретацією тієї практичної ситуації, що будь-яка дія (тим більше таке складне, як бізнес-процес) може бути розбита (декомпозовано) на простіші операції (дії, бізнес - функції). Або, іншими словами, дія може бути представлена як сукупність елементарних функцій.

 Приклад функціональної моделі  процесу відвантаження і доставки продукції показаний на рис. 8.

Діаграми потоків даних (Data flow diagramming, DFD):

• є основним засобом моделювання  функціональних вимог до проектованої системи;

• створюються для моделювання  існуючого процесу руху інформації;

• використовуються для опису документообігу, обробки інформації;

• застосовуються як доповнення до моделі IDEFO для більш наочного відображення поточних операцій документообігу (обміну інформацією);

• забезпечують проведення аналізу  та визначення основних напрямків реінжинірингу  ІС.

Діаграми DFD можуть доповнити те, що вже відображено в моделі IDEF0, оскільки вони описують потоки даних, дозволяючи простежити, яким чином відбувається обмін інформацією як усередині системи між бізнес-функціями, так і системи в цілому із зовнішнім інформаційним середовищем.

У разі наявності в модельованій системі програмної / програмованої частини (практично завжди) перевага, як правило, віддається DFD з наступних міркувань:

1. DFD-діаграми створювалися як  засіб проектування програмних  систем, тоді як IDEF0 - як засіб проектування  систем взагалі, тому DFD мають  більш багатий набір елементів,  що адекватно відображають їх  специфіку (наприклад, сховища даних являються прообразами файлів або баз даних).

2. Наявність міні-специфікацій DFD-процесів  нижнього рівня дозволяє подолати логічну незавершеність IDEF0, а саме обрив моделі на деякому досить низькому рівні, коли подальша її деталізація стає безглуздою, і побудувати повну функціональну специфікацію розроблюваної системи.

3. Існують і підтримуються рядом  CASE-інструментів алгоритми автоматичного  перетворення ієрархії DFD в структурні карти, що демонструють міжсистемні і внутрішні зв'язки, а також ієрархію систем, що в сукупності з мініспецифікаціями є завершеним завданням для програміста.

За допомогою DFD-діаграм вимоги до проектованої ІС розбиваються на функціональні  компоненти (процеси) і представляються  у вигляді мережі, пов'язаної потоками данних.

 

ВИСНОВКИ

Успішне керівництво  бізнесом неможливо сьогодні без  постійної, об'єктивної та всебічної  інформації. Для підвищення ефективності та мінімізації витрат управління (тимчасових, ресурсних і фінансових), розробляються  і застосовуються корпоративні інформаційні системи, що допомагають здійснювати контроль бюджетних процесів, робочого часу співробітників, виконаних ними робіт, ходу реалізації проектів, документообігу, та інших управлінських функцій.

Правильне моделювання  та проектування інформаційніх систем, це перший и вагомий крок до успішного управління та функціонування підпріємства.

Останнім часом інтерес  до корпоративних інформаційних  систем (КІС) постійно зростає. Якщо вчора КІС привертали увагу досить вузького кола керівників, то зараз проблеми автоматизації діяльності компаній стали актуальними практично для всіх. Обумовлено це не тільки позитивною динамікою розвитку економіки, але й тим, що сьогодні підприємства вже володіють значним досвідом використання програмних продуктів різного класу.

Основна задача проектування і впровадження корпоративних інформаційних  систем, як результату системної інтеграції, - комплексна діяльність з вирішення  бізнес-завдань засобами сучасних інформаційних  технологій. Розробка проекту інформаційної  системи ведеться спільно з клієнтом, що дозволяє створити успішно працюючу і задовольняє всі потреби замовника корпоративну інформаційну систему.