Файл: Анализ и оценка средств реализации объектно-ориентированного подхода к проектированию экономической информационной системы ( История возникновения объектно-ориентированного подхода проектирования информационных систем ).pdf

1. Статический аспект:

• Class-диаграммы, отражающие совокупность взаимосвязанных объектов, т. е. рассматривающие логическую структуру предметной области, ее внутренние концепции, иерархию объектов и статические связи между ними, структуры данных и объектов;

Рисунок 5. Пример Class-диаграммы

• Deployment-диаграммы, отражающие технологические ресурсы организации.

Рисунок 6. Пример Deployment -диаграммы

3.3 Словарь UML. Сущности, отношения и диаграммы

Словарь языка UML включает три вида строительных блоков: сущности, отношения, диаграммы.

Основные элементы модели – абстракции, называемые сущностями.

Различные сущности связываются между собой отношениями.

Совокупности сущностей группируются в диаграммы.

Всего в UML различают четыре типа сущностей: структурные, поведенческие, группирующие, аннотационные. Рассмотрим их подробнее.

Структурные сущности представляют собой существительные в моделях. Обычно это статические части модели, которые соответствуют физическим или концептуальным компонентам информационной системы. Различают семь видов структурных сущностей: Узел, Интерфейс, Класс, Прецедент, Кооперация, Компонент, Активный класс.

Динамические составляющие модели, которые так же называют глаголами языка, - поведенческие сущности. Их используют для описания поведения модели в пространстве и времени. Основных типов поведенческих сущностей всего два: Взаимодействие и Автомат.

Блоки, на которые можно разложить модель, организующие части, называются группирующими сущностями. Первичная группирующая сущность всего одна – пакет.

Разъяснения, замечания, комментарии для дополнительного описания любого элемента модели, - являются аннотационными сущностями. Базовый тип таких сущностей называется примечание.

Все виды сущностей имеют свой способ графического отображения в диаграммах.

Рисунок 7. Простой пример использования различных сущностей в диаграмме

В языке UML различают четыре типа отношений: зависимость, ассоциация, обобщение и реализация.

Диаграмма в UML — это графическое представление набора элементов, изображаемое чаще всего в виде связанного графа с вершинами (сущностями) и ребрами (отношениями). Диаграммы рисуют для визуализации системы с разных точек зрения. Теоретически диаграммы могут содержать любые комбинации сущностей и отношений. На практике, однако, применяется сравнительно небольшое количество типовых комбинаций, соответствующих пяти наиболее употребительным видам, которые составляют архитектуру ИС. Таким образом, в UML выделяют девять типов диаграмм:

1. диаграммы классов (Class Diagrams);
2. диаграммы объектов (Objects Diagrams);
3. диаграммы прецедентов (Use Cases Diagrams);
4. диаграммы последовательностей (Sequence Diagrams);
5. диаграммы кооперации (Collaboration Diagrams);
6. диаграммы состояний (State Diagrams);
7. диаграммы действий (Activity Diagrams);
8. диаграммы компонентов (Component Diagrams);
9. диаграммы развертывания (Deployment Diagram).

3.4 Инструментальные средства UML

Инструментальные средства, поддерживающие методологию UML, — Rational Rose (Rational Software), Paradigm Plus (CA/Platinum), ARIS (IDS Sheer AG), Together Designer (Borland) и др. 

Система Rational Rose позволяет строить восемь типов диаграмм UML: диаграммы прецедентов, диаграммы классов, диаграммы последовательностей, диаграммы кооперации, диаграммы состояний, диаграммы действий, компонентные диаграммы, диаграммы развертывания. Основным типом диаграмм, своеобразным ядром моделирования в UML являются диаграммы классов. Кроме UML, предусмотрено использование и других методов (Booch, OMT).

Система Paradigm Plus ориентирована на методологию OOCL (Object Oriented Change and Learning) и компонентную технологию проектирования и разработки. Она поддерживает диаграммы различных методов (UML, CLIPP, TeamFusion, OMT, Booch, OOCL, Martin/Odell, Shlaer/Mellor, Coad/Yourdon).

Система ARIS обеспечивает четыре различных «взгляда» на моделирование и анализ: Процессы, Функции (с Целями), Данные, Организация. Для каждого «взгляда» поддерживаются три уровня анализа (требования, спецификации, внедрение). Каждый из уровней анализа состоит из своего комплекта моделей различных типов, в том числе диаграмм UML, диаграмм SAP/R3 и др. Каждый объект моделей ARIS имеет множество атрибутов, которые позволяют контролировать процесс разработки моделей, определять условия для выполнения функционально-стоимостного анализа, имитационного моделирования, взаимодействия с workflow-системами и т. д. 

Система Together Designer Community Edition — средство создания диаграмм UML 2.0. Позволяет строить диаграммы прецедентов (диаграммы сценариев взаимодействия пользователя с продуктом с точки зрения пользователя); диаграммы последовательностей, описывающие порядок передачи сообщений от одних объектов к другим; диаграммы кооперации, описывающие взаимодействие объектов друг с другом, диаграммы деятельности, описывающие потоки работ и изменение состояний объектов, диаграммы развертывания. При необходимости может создаваться логическая модель данных, содержащая диаграммы «сущность-связь», на ее основе генерируется физическая модель данных для конкретной СУБД, выбранной для реализации проекта.

На этапе создания клиентского и серверного кода все современные средства UML-моделирования могут осуществлять генерацию кода на различных языках программирования.

Рисунок 8. Анализ  объектно-ориентированного подхода

Глава 4. Средства реализации объектно-ориентированного подхода для проектирования экономической информационной системы

4.1 Моделирование бизнес-процессов и спецификации требований

Очевидно, что выбор методов проектирования информационной системы определяется целями проекта и в значительной мере влияет на весь его дальнейший ход.

Чтобы сделать рациональный выбор необходимо понимать несколько аспектов:

1.      Цели проекта;

2.      Требования к информации, необходимой для анализа и принятия решений в рамках конкретного проекта;

3.      Возможности  подхода с учетом требований п. 2;

4.      Особенности разрабатываемой/внедряемой информационной системы.

Например,  между сторонниками структурного и ОО-подходов в настоящее время ведутся ожесточенные споры, как и в самом начале эры ОО-подхода. При этом не существует решающих аргументов, доказывающих несостоятельность того или иного из методов.

Сравнение средств должно дать ответы  на следующие вопросы:

1. Насколько сам подход/метод и его нотации применимы для того или иного этапа создания информационной системы.

2. Что является критерием для выбора метода в случае, когда возможно применение более одного подхода (какой подход применить лучше).

Каждый подход регламентируется разработчиками  как методология, подходящая для анализа и проектирования, то имеет смысл подробнее остановиться на нотациях.

Рисунок 9. Сравнительный анализ нотаций eEPC, IDEF, Sequence и Activity diagram

Моделирование бизнес-процессов является важной составной частью проектов по созданию крупномасштабных систем ПО. Отсутствие таких моделей является одной из главных причин неудач многих проектов.

Назначением будущего ПО является, в первую очередь, решение проблем бизнеса. Требования к ПО формируются на основе бизнес-модели, а критерии проектирования систем прежде всего основываются на наиболее полном их удовлетворении.

Модели бизнес-процессов являются не просто промежуточным результатом, используемым консультантом для выработки каких-либо рекомендаций и заключений. Они представляют собой самостоятельный результат, имеющий большое практическое значение.

На сегодняшний день в моделировании бизнес-процессов преобладает процессный подход. Его основной принцип заключается в структурировании деятельности организации в соответствии с ее бизнес-процессами, а не организационно-штатной структурой. Модель, основанная на организационно-штатной структуре, может продемонстрировать лишь хаос, царящий в организации (о котором в принципе руководству и так известно, иначе оно бы не инициировало соответствующие работы), на ее основе можно только внести предложения об изменении этой структуры. С другой стороны, модель, основанная на бизнес-процессах, содержит в себе и организационно-штатную структуру предприятия.

Процессный подход может использовать любые из перечисленных выше средств моделирования. Однако, в настоящее время наблюдается тенденция интеграции разнообразных методов моделирования и анализа систем, проявляющаяся в форме создания интегрированных средств моделирования. Одним из таких средств является продукт, носящий название ARIS - Architecture of Integrated Information System, разработанный германской фирмой IDS Scheer [7].

Система ARIS представляет собой комплекс средств анализа и моделирования деятельности предприятия. Ее методическую основу составляет совокупность различных методов моделирования, отражающих разные взгляды на исследуемую систему. Одна и та же модель может разрабатываться с использованием нескольких методов, что позволяет использовать ARIS специалистам с различными теоретическими знаниями и настраивать его на работу с системами, имеющими свою специфику.

ARIS поддерживает четыре типа моделей, отражающих различные аспекты исследуемой системы:

• организационные модели, представляющие структуру системы - иерархию организационных подразделений, должностей и конкретных лиц, связи между ними, а также территориальную привязку структурных подразделений;
• функциональные модели, содержащие иерархию целей, стоящих перед аппаратом управления, с совокупностью деревьев функций, необходимых для достижения поставленных целей;
• информационные модели, отражающие структуру информации, необходимой для реализации всей совокупности функций системы;
• модели управления, представляющие комплексный взгляд на реализацию бизнес-процессов в рамках системы.

Для построения перечисленных типов моделей используются как собственные методы моделирования ARIS, так и различные известные методы и языки моделирования - ERM, UML, OMT и др.

В процессе моделирования каждый аспект деятельности предприятия сначала рассматривается отдельно, а после детальной проработки всех аспектов строится интегрированная модель, отражающая все связи между различными аспектами.

Модели в ARIS представляют собой диаграммы, элементами которых являются разнообразные объекты - "функция", "событие", "структурное подразделение", "документ" и т.п. Между объектами устанавливаются разнообразные связи. Каждому объекту соответствует определенный набор атрибутов, которые позволяют ввести дополнительную информацию о конкретном объекте. Значения атрибутов могут использоваться при имитационном моделировании или для проведения стоимостного анализа.

Основная бизнес-модель ARIS - eEPC (extended Event Driven Process Chain - расширенная модель цепочки процессов, управляемых событиями). По существу, она расширяет возможности IDEF0, IDEF3 и DFD, обладая всеми их достоинствами и недостатками. Применение большого числа различных объектов, связанных различными типами связей, может значительно увеличить размер модели и сделать ее плохо читаемой.

Бизнес-процесс в нотации eEPC представляет собой поток последовательно выполняемых работ (процедур, функций), расположенных в порядке их выполнения. Реальная длительность выполнения процедур в eEPC визуально не отражается. Это приводит к тому, что при создании моделей возможны ситуации, когда на одного исполнителя будет возложено выполнение двух задач одновременно. Используемые при построении модели символы логики позволяют отразить ветвление и слияние бизнес-процесса. Для получения информации о реальной длительности процессов необходимо использовать другие инструменты описания, например графики Ганта в системе MS Project.

Ряд современных методов моделирования бизнес-процессов основан на использовании языка UML. Хотя UML изначально предназначался для моделирования систем ПО, его использование в другой области стало возможным благодаря наличию в UML механизмов расширения (стереотипов).

Среди таких методов наиболее известными являются метод Ericsson-Penker и метод, реализованный в технологии Rational Unified Process (RUP).

Метод Ericsson-Penker [23] представляет интерес прежде всего в связи с попыткой применения UML в рамках процессного подхода к моделированию бизнес-процессов. Авторы метода создали свой профиль UML для моделирования бизнес-процессов, введя набор стереотипов, описывающих процессы, ресурсы, правила и цели деятельности организации. Метод использует четыре основные категории бизнес-модели: