Лабораторная работа № 10

Создание диаграмм методологию моделирования процессов и диаграмм

потоков данных информационной системы компьютерной фирмы

(продолжительность работы 4 часа)

Цель работы: разработать функциональные модели в нотации IDEF3, диаграмм потоков данных (DFD) для проектирования информационной системы компании АО «Компреал».

Указания по выполнению лабораторной работы

Исходные данные. Нотация IDEF3 является второй важнейшей нотацией (после IDEF0) и предназначена для описания потоков работ (Work Flow Modeling). IDEF3 широко используется для создания моделей бизнес-процессов организации на нижнем уровне – при описании работ, выполняемых в подразделениях и на рабочих местах.

Прежде чем перейти непосредственно к нотации IDEF3, рассмотрим следующий пример. На рис. 1.1 представлены два варианта возможного описания потока работ.

Рис. 1.1. Описание потоков работ

На рис. 1.1 (вариант 1) показано, что вначале выполняется функция 1. После завершения выполнения этой функции начинают одновременно выполнять функции 2 и 3. Стрелки в этом случае показывают нам, каким образом завершение выполнения одной функции влияет на начало выполнения другой.

Процесс варианта 2 построен по-другому. Начало выполнения функций здесь обусловлено поступлением на вход некоторых материальных ресурсов (вход функции 1), окончание – выходом материальных ресурсов (выход функции 1). Потоки ресурсов определяют начало выполнения следующих функций процесса (функций 2 и 3) и т.д.

Чем плохи способы описания процессов, представленные на рис. 1.1? Дело том, что построенные таким образом схемы процессов невозможно однозначно понять (прочитать). Функции 2 и 3 могут выполняться не одновременно, например, может сложиться ситуация, когда потребуется выполнение либо функции 2, либо функции 3 процесса. Очевидно, что в этом случае выбранный способ описания процесса не позволит сделать вывод, какой же вариант развития событий реализуется на самом деле.

Для того чтобы избежать неоднозначности описания потоков работ, в нотации IDEF3 определены дополнительные объекты, служащие для отображения возможных вариантов ветвления и слияния потоков работ, реализующихся при определенных условиях. Указанные объекты являются логическими символами (перекрёстками) трех видов:

- логический оператор (перекрёсток) «И»;

- логический оператор (перекрёсток) «ИЛИ»;

- логический оператор (перекрёсток) — исключающее «ИЛИ».

Основными графическими объектами модели, используемыми в IDEF3, являются прямоугольники 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.

ПРЯМОУГОЛЬНИКИ на диаграмме Workflow называются единицами работы (Unit of Work, UOW) и обозначают событие, процесс, решение или работу. Для редактирования диаграммы используются примерно те же диалоги, что и для IDEF0. В палитре инструментов на диаграмме Workflow имеются кнопки для новых элементов:

---

– добавить в диаграмму объект ссылки (Referent). Объект ссылки в IDEF3 выражает некую идею, концепцию или данные, которые нельзя связать со стрелкой, перекрестком или работой. Имя объекта ссылки задается в диалоге Referent (всплывающее меню Name Editor), 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. Синхронные и асинхронные, используемые в диаграммах переходов состояний объектов, не поддерживаются.

– добавить в диаграмму перекресток (Junction). 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.

ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАТОРЫ (ПЕРЕКРЁСТКИ). Различают перекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления (Fan-out Junction) стрелок. Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и для разветвления. При внесении перекрестка в диаграмму в диалоге Junction Type Editor необходимо указать тип перекрестка (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Типы логических операторов

Виды объектов нотации IDEF3 и их назначение представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Виды объектов нотации IDEF3 и их назначение

№	Наименование	Описание	Графическое представление
1	Модель работы (UOW)	Объект служит для описания функций (процедур, работ), выполняемых подразделениями/сотрудниками предприятия
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. Примечание. В стандарте IDEF3 перекрестками называются логические операторы
3	Логический оператор «И»	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции, начинается выполнение всех последующих функций
4	Логический оператор «ИЛИ»	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции начинается выполнение какой-то одной или всех последующих функций
5	Логический оператор — исключающее «ИЛИ»	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции, начинает выполняться только одна из всех последующих функций

Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс "J". Можно редактировать свойства перекрестка при помощи диалога Definition Editor.

---

Таблица 1.2 – Типы перекрёстков

СТРЕЛКИ. В отличие от IDEF0 и DFD, в IDEF3 стрелки могут сливаться и разветвляться только через перекрестки. Различают три типа стрелок, стиль которых устанавливается через меню Edit / Arrow Style (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 – Типы стрелок

Старшая (Precedence) – сплошная линия, связывающая единицы работ (UOW). Рисуется слева направо или сверху вниз.

Отношения (Relational Link) – пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между единицами работ (UOW) и между единицами работ и объектами ссылок. Используется для привязки объектов-комментариев к функциям.

Потоки объектов (Object Flow) – стрелка с двумя наконечниками используется для описания того факта, что объект используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой.

На рис. 1.3 показан пример применения логического оператора «И». Процесс начинается с функции, после которой стоит знак логического оператора «И», т.е. перекресток. После перекрестка процесс разветвляется, и одновременно начинают выполнять следующие две функции процесса. После того как 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.

Рис. 1.3. Модель процесса с логическим оператором «И»

На рис. 1.4 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. 1.4. Модель процесса с логическим оператором «ИЛИ»

Рис. 1.5 иллюстрирует применение логического символа исключающее «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, т.е. логический оператор – исключающее «ИЛИ». Функция 4 будет выполнена либо после окончания функции 2, либо функции 3.

Рис. 1.5. Модель процесса с логическим оператором – исключающее «ИЛИ»

Логические операторы могут быть синхронными и асинхронными. На рис. 1.6 показана разница между синхронным и асинхронным логическим оператором «И».

Рис. 1.6. Модель процесса с логическим оператором «И»

В отличие от нотации IDEF0 в нотации IDEF3 стороны четырехугольника, изображающего функцию (работу, процесс), не используют 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.

При декомпозиции процессов в IDEF3 не происходит мигрирования и тун-нелирования стрелок. Аналитик должен сам заботиться о связности моделирования процесса и корректности декомпозиции.

---

2. Моделирование процессов в нотации DFD

Одним из важнейших способов описания процесса являются диаграммы потоков данных (информации) DFD (Data Flow Diagram). Подобные диаграммы содержат, как правило, два типа графических объектов: четырехугольники и стрелки. Первые описывают функции (работы, процессы), вторые – потоки данных между этими функциями. Простейшая схема процесса в формате DFD показана на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Модель простейшей модели потоков данных

На диаграмме DFD функции обычно располагаются слева направо в порядке, соответствующем последовательности их выполнения во времени, хотя это не является обязательным. Если придерживаться указанного требования, то полученная схема – это описание процесса, которое схоже с описанием процесса в нотации IDEF3. Процесс, представленный на рис. 2.1, имеет два входящих и три исходящих потока данных. На верхнем уровне рассмотрения этот процесс выглядел бы в виде одной функции с двумя входами и тремя выходами. Таким образом, к описанию процессов в DFD применимы типовые правила декомпозиции. Что касается сторон четырехугольников, то в нотации DFD они не имеют того значения, как в IDEF0.

Наличие в диаграммах DFD элементов для описания источников, приемников и хранилищ данных позволяет более эффективно и наглядно описывать процесс документооборота.

Для того чтобы дополнить модель IDEF0 диаграммой DFD, нужно в процессе декомпозиции в диалоге Activity Box Count выбрать нотацию DFD.

В этом случае в палитре инструментов на новой диаграмме появятся новые кнопки:

- добавить в диаграмму внешнюю ссылку (External Reference), которая является источником или приемником данных извне модели;

• - добавить в диаграмму хранилище данных (Data store), позволяющее описать данные, которые необходимо сохранить в памяти, прежде чем использовать в работах;

- ссылка на другую страницу, с помощью которой, в отличие от IDEF0, инструмент off-page reference позволяет направить стрелку на любую диаграмму (а не только на верхний уровень).

Пример DFD-диаграммы покупки клиентом товара показан на рис.2.2.

Рис. 2.2 – Пример DFD-диаграммы покупки клиентом товара

Порядок выполнения лабораторной работы

Задание 1. Используя диаграмму, созданную в лабораторной работе № 9, выйти на уровень А2 и декомпозировать работу «Сборка настольных компьютеров».

Указания к выполнению задания

1. В диалоге Activity Box Count установить число работ 4 и нотацию IDFE3. Диаграмма IDFE3, полученная при этом, содержит работы UOW.

2. Щелкнуть правой клавишей мыши по работе, выбрать меню Name и внести имя работы «Подготовка компонентов». Во вкладке Definition внести определение «Подготавливаются все компоненты компьютера согласно спецификации заказа».

1. Во вкладке UOW внести свойства работы по таблице З1.1.

Таблица З1.1 – Свойства UOW

Objects	Компоненты: винчестеры, корпуса, материнские платы, видеокарты, звуковые карты, дисководы, сетевые карты, модемы, программное обеспечение.
Facts	Доступные операционные системы: Windows XP, Windows Vista, Windows 7.
Constrains	Установка модема требует установки дополнительного программного обеспечения.

---

4. Внести в диаграмму еще ряд работ посредством кнопки работы в палитре инструментов. Имена работ следующие:

• установка материнской платы и винчестера;

• установка процессора;

• установка оперативной памяти;

• установка дисковода CD-ROM;

• установка модема;

• инсталляция операционной системы;

• инсталляция дополнительного программного обеспечения.

5. На палитре инструментов нажать – кнопку объекта ссылок. Будет создан объект ссылки. Внести имя объекта «Компоненты». Связать стрелкой объект ссылки и работу «Подготовка компонентов».

6. Связать стрелкой работы «Подготовка компонентов» (выход) и «Установка материнской платы и винчестера». Изменить стиль стрелки на Object Flow. В IDEF3 имя стрелки может отсутствовать, хотя Bpwin покажет отсутствие имени как ошибку.

7. С помощью кнопки на палитре инструментов внести два перекрестка типа «асинхронное или» и связать работы с перекрестками.

8. Правой клавишей мыши щелкнуть по перекрестку для разветвления (Fan-out), выбрать Name и внести имя «Компоненты, требуемые в спецификации заказа».

9. Создать два перекрестка типа исключающего «ИЛИ» и связать работы.

10. Сохранить полученную диаграмму.

Задание 2. Используя готовую IDEF0 диаграмму, созданную в лабораторной работе № 9, выйти на уровень А1 и декомпозировать работу «Продажи и маркетинг», вид диаграммы показан на рис. З2.1.

На автоматически созданной диаграмме декомпозиции через контекстное меню назвать каждую из трех функций (работ) посредством выбора вкладки Name, затем внести определение для каждой работы согласно табл. З2.1.

Таблица З2.1 – Функции (работы) диаграммы декомпозиции А1

Activity Name	Definition
Предоставление информации о ценах	Разработка плана закупок
Оформление заказов	Передача заявок клиентов в сборочный цех
Исследование рынка	Разработка маркетинговых материалов и прогноз продаж

Рис. З2.1. Общий вид диаграммы А1

Задание 3. Используя готовую IDEF0 диаграмму, созданную в лабораторной работе № 9, выйти на уровень А1 и декомпозировать работу «Оформление заказов» по следующему сценарию.

При оформлении заказа важно проверить, существует ли данный клиент в базе данных. В случае если не существует нужной записи, необходимо внести в

базу данных запись о новом клиенте и затем оформить заказ. Оформление заказа начинается с получения информации о контракте с клиентом. В процессе оформления заказа база данных клиентов может просматриваться и редактироваться. Заказ должен включать как информацию о клиенте, так и информацию о заказанных продуктах. Оформление заказа подразумевает чтение и запись информации о прочих заказах.

В процессе декомпозиции, по правилам построения диаграмм DFD, необходимо преобразовать граничные стрелки на внутренние, начинающиеся и заканчивающиеся на внешних ссылках.

---

Смотрите также файлы

• ПрИС_лаб11.doc

• 11 раб.doc

• Раб_Лб_ERWin.doc

• реферат по ФП.docx

• физика атомная1.docx