Добавлен: 15.11.2018
Просмотров: 1941
Скачиваний: 7
Автономная некоммерческая организация высшего образования
«СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
Направление 09.03.02 «Информационные системы и технологии»
Дисциплина «Архитектура информационных систем»
Методические указания к выполнению
контрольной работы
Составитель:
к.т.н., доцент Рахманова Ирина Олеговна
Санкт-Петербург
2015
2
СОДЕРЖАНИЕ
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
2
2.1
2.2
2.3
2.4
3
3.1
3.2
3.3
Задание № 10. Использование свойств, определяемых пользователем (User Defined Properties) ... 30
4
ИНТЕГРАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ И МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ .................................... 37
4.1
4.2
3
ВВЕДЕНИЕ
Функциональное моделирование является важнейшим элементом концептуального анализа, который
выполняется всякий раз в целях улучшения деятельности организации (фирмы, предприятия, компании, далее -
организации). Реорганизация деятельности, особенно если такая реорганизация связана с внедрением
корпоративных информационных систем, связана с серьезным риском. Разработка же и анализ функциональной
модели деятельности организации позволяет достаточно глубоко погрузиться в предметную область, выявить и
оценить бизнес-процессы, протекающие на предприятии, определить информационные потоки, локализовать узкие
места в деятельности организации и т.д., что значительно снижает вероятность проявления возможных негативных
последствий. Для полноценного анализа необходимо знать не только как работает организация в целом, как она
взаимодействует с внешними предприятиями, фирмами, поставщиками, но и как организована деятельность на
каждом рабочем месте.
Для функционального анализа на концептуальном уровне удобно использовать простые, доступные для
широкого понимания и использования, хорошо проработанные методики. Поскольку реинжиниринг бизнес-
процессов, как правило, связан с внедрением или модернизацией информационной системы организации, в
настоящее время эти методики объединены стандартом, охватывающим класс информационных систем
организационного типа (Management Information Systems - MIS) и поддерживаются соответствующими
инструментальными программными средствами.
Взаимосвязанная совокупность методик (стандартов) с общим названием IDEF (Integrated DEFinition)
включает методики функционального, информационного и поведенческого моделирования и проектирования, в
которые входят IDEF-модели, показанные в табл. 1.
Таблица 1Семейство стандартов IDEF
Название
Назначение
IDEF0
Функциональное моделирование (Function Modeling Method)
IDEF1 и IDEF1X
Информационное моделирование (Information and Data Modeling Method)
IDEF2
Поведенческое моделирование (Simulation Modeling Method)
IDEF3
Моделирование процессов (Process Flow and Object Stale Description Capture Method)
IDEF4
Объективно-ориентированное проектирование (Object-oriented Design Method)
IDEF5
Систематизация объектов приложения (Ontology Description Capture Method)
IDEF6
Использование рационального опыта проектирования (Design Rational Capture Method)
IDEF8
Взаимодействие человека и системы (Human-System Interaction Design)
IDEF9
Учет условий и ограничений (Business Constraint Discovery)
JDEF14
Моделирование вычислительных сетей (Network Design)
IDEF0 реализует методику функционального моделирования сложных систем. Она основана на известной
методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique), предложенной еще в 1973 г. Д. Россом и
впоследствии ставшей основой стандарта IDEF0. Эта методика рекомендуется для начальных стадий
проектирования сложных систем управления, производства, бизнеса, включающих людей, оборудование,
программное обеспечение и т.д.
IDEF1X и IDEF1 реализуют методики инфологического проектирования баз данных. IDEF1X включает
графический язык для описания информационных объектов и отношений между ними в нотации семантической
модели данных «сущность-связь» (ERD - Entity-Relationship Diagrams).
Разработка информационной модели по IDEF1X выполняется в несколько этапов:
выясняются цели проекта, составляется план сбора информации, при этом исходные положения для инфор-
мационной модели обычно следуют из IDEF0-модели;
выявляются и определяются основные сущности - элементы базы данных, в которых будут храниться данные
системы;
выявляются и определяются основные отношения, результаты чего представляются графически в виде так
называемых £'7?-диаграмм;
детализируются нестандартные отношения, определяются ключевые атрибуты сущностей;
формируется логическая структура каждой сущности;
определяются правила ссылочной целостности.
IDEF2 и IDEF3 реализуют поведенческое моделирование. Если методика IDEF0 связана с
функциональными аспектами и позволяет отвечать на вопрос: «Что делает эта система?», то в этих методиках
детализируется ответ: «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 состояний.
4
Перечисленные методики относятся к так называемым структурным методам.
IDEF4 реализует объектно-ориентированный анализ больших систем. Он предоставляет пользователю
графический язык для изображения классов, диаграмм наследования, таксономии методов.
IDEF5 направлена 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.
IDEF6 направлена на сохранение рационального опыта проектирования информационных систем, что
способствует предотвращению структурных ошибок.
IDEF8 предназначена для проектирования диалогов человека и технической системы.
IDEF9 служит для анализа имеющихся условий и ограничений (в том числе физических, юридических,
политических) и их влияния на принимаемые решения в процессе реинжиниринга.
IDEF14 предназначена для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей
на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и
т.п.
Таким образом, для адекватного представления сложной системы, характеризуемой структурой,
выполняемыми процессами (функциями), поведением системы во времени применяют функциональные,
информационные и поведенческие модели, пересекающиеся друг с другом.
Функциональная модель системы описывает совокупность выполняемых системой функций,
характеризует морфологию системы (ее построение) - состав подсистем, их взаимосвязи.
Информационная модель отображает отношения между элементами системы в виде структур данных
(состав и взаимосвязи).
Поведенческая
(событийная)
модель
описывает
информационные
процессы
(динамику
функционирования). В ней существенными являются такие категории, как состояние системы, событие, переход из
одного состояния в другое, условия перехода, последовательность событий.
5
Механизмы
Функциональный
блок
А0
1
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СТАНДАРТЕ IDEF0
1.1
Синтаксис и семантика IDEF0-диаграмм
Метод IDEF0 можно считать следующим этапом развития хорошо известного графического языка
функционального описания систем SADT (Structured Analysis and Design Technique). Исторически IDEF0, как
стандарт, был разработан в 1981 году в рамках обширной программы автоматизации промышленных предприятий
США, которая носила обозначение ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). Собственно семейство
стандартов IDEF унаследовало свое обозначение от названия этой программы (IDEF=ICAM DEFinition). В
процессе практической реализации, участники программы ICAM столкнулись с необходимостью разработки новых
методов анализа процессов взаимодействия в промышленных системах. При этом кроме усовершенствованного
набора функций для описания бизнес-процессов, одним из требований к новому стандарту было наличие
эффективной методологии взаимодействия в рамках аналитик-специалист. Другими словами, новый метод должен
был обеспечить групповую работу над созданием модели, с непосредственным участием всех аналитиков и
специалистов, занятых в рамках проекта.
В результате поиска соответствующих решений появился метод функционального моделирования IDEF0.
С 1981 года стандарт IDEF0 претерпел несколько незначительных изменений, в основном ограничивающего
характера, и последняя его редакция была выпущена в декабре 1993 года Национальным институтом по
стандартам и технологиям США (NIST).
Графический язык IDEF0 достаточно прост и гармоничен. В его основе лежат четыре основных понятия.
Первым из них является понятие функционального блока (Activity Box). Функциональный блок
графически изображается в виде прямоугольника (рис.1) и представляет собой некоторую конкретную функцию в
рамках рассматриваемой системы. По требованиям стандарта название каждого функционального блока должно
быть сформулировано, по возможности, в глагольном наклонении (например, «производить продукцию», а не
«производство продукции»).
Каждая из четырех сторон функционального блока имеет свое определенное значение (роль), а именно:
верхняя сторона имеет значение «Управление» (Control);
левая сторона имеет значение «Вход» (Input);
правая сторона имеет значение «Выход» (Output);
нижняя сторона имеет значение «Механизм» (Mechanism).
Каждый функциональный блок в рамках единой рассматриваемой системы должен иметь свой
уникальный идентификационный номер.
Вторым понятием метода IDEF0 является понятие интерфейсной дуги (Arrow). Интерфейсные дуги часто
называют потоками или стрелками. Интерфейсная дуга отображает элемент системы, который обрабатывается
функциональным блоком или оказывает иное влияние на функцию, отображенную данным функциональным
блоком.
Управление
Вход
Выход
Рис.1. Функциональный блок
Графическим отображением интерфейсной дуги является однонаправленная стрелка. Каждая
интерфейсная дуга должна иметь свое уникальное наименование (Arrow Label). По требованию стандарта,
наименование должно быть, по возможности, оборотом существительного.
С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты системы. Такими объектами могут быть
элементы реального мира (детали, вагоны, сотрудники и т.д.) или информация (документы, данные, инструкции и
т.д.).
В зависимости от того, к какой из сторон подходит данная интерфейсная дуга, она носит название
«входящей», «исходящей» или «управляющей». Кроме того, «источником» (началом) и «приемником» (концом)
каждой функциональной дуги могут быть только функциональные блоки, при этом «источником» может быть
только выходная сторона блока, а «приемником» любая из трех оставшихся.
Необходимо отметить, что любой функциональный блок по требованиям стандарта должен иметь по