І О Ушакова - Основи системного аналізу об'єктів і процесів комп'ютеризації - страница 20

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44 

надійність процесів;

непрямі показники ефективності, такі як обсяги виробництва, продуктивність праці, оборотність капіталу, рентабельність і т. д.

Для розрахунку показників ефективності ІС, що реалізує модель предметної області, як правило, використовуються статистичні методи функціонально-вартісного аналізу (АВС-аналізу) і динамічні методи імітаційного моделювання.

11.1.2. Рівні деталізації проблемної області

В основі різних методологій моделювання предметних областей ІС лежать принципи послідовної деталізації абстрактних категорій. Звичайно моделі будуються на трьох рівнях:зовнішньому рівні (визначення вимог); концептуальному рівні (специфікації вимог); внутрішньому рівні (реалізації вимог).

На зовнішньому рівні модель відповідає на запитання, що повинна робити система, тобто визначається склад основних компонентів системи: об'єктів, функцій, подій, організаційних одиниць, технічних засобів. На концептуальному рівні модель відповідає на запитання, як повинна функціонувати система, тобто визначається характер взаємодії компонентів системи одного і різних типів. На внутрішньому рівні модель відповідає на запитання, за допомогою яких програмно-технічних засобів реалізуються вимоги до системи? З позиції життєвого циклу ІС описані рівні моделей відповідно будуються на етапах аналізу вимог, логічного (технічного) і фізичного (робочого) проектування.

Слід розглянути більш детально особливості побудови моделей предметної області на трьох рівнях деталізації.

1. Об'єктна структура.

Об'єкт - це сутність, що використовується під час виконання певної функції або операції (перетворення, обробки, формування і т. д.). Об'єкти можуть мати динамічну або статичну природу: динамічні об'єкти використовуються в одному циклі відтворення, наприклад замовлення на продукцію, рахунки на оплату, платежі; статичні об'єкти використовуються в багатьох циклах відтворення, наприклад устаткування, персонал, запаси матеріалів.

На зовнішньому рівні деталізації моделі виділяються основні види матеріальних об'єктів (наприклад, сировина і матеріали, напівфабрикати, готові вироби, послуги) і основні види інформаційних об'єктів чи документи (наприклад, замовлення, накладні, рахунки і т. д.).

На концептуальному рівні побудови моделі предметної області уточню­ється склад класів об'єктів, визначаються їх атрибутний склад і взаємо­зв'язки між собою. Таким чином, будується узагальнене подання структури предметної області.

Далі концептуальна модель на внутрішньому рівні відображається у вигляді файлів бази даних, вхідних і вихідних документів ІС. Причому динамічні об'єкти подаються одиницями змінної інформації чи документами, а статичні об'єкти - одиницями умовно-постійної інформації у вигляді списків, номенклатури, цінників, довідників, класифікаторів.   Модель   бази   даних  як   постійно підтримуваногоінформаційного ресурсу відображає збереження умовно-постійної і змінної інформації, що накопичується, використовуваної в повторюваних інформаційних процесах.

2.   Функціональна структура.

Функція (операція) становить певний перетворювач вхідних об'єктів у вихідні. Послідовність взаємозалежних за входами і виходами функцій становить бізнес-процес. Функція бізнес-процесу може породжувати об'єкти будь-якої природи (матеріальні, грошові, інформаційні). Причому бізнес-процеси та інформаційні процеси, як правило, нерозривні, тобто функції матеріального процесу не можуть здійснюватися без інформаційної підтримки. Наприклад, функція відвантаження готової продукції здійснюється на основі документа "Замовлення", що, у свою чергу, породжує документ "Накладна", який супроводжує партію відвантаженого товару.

Функція може бути представлена однією дією чи певною сукупністю дій. В останньому випадку кожній функції може відповідати певний процес, у якому підфункціям можуть відповідати свої підпроцеси і т. д., доки кожна з підфункцій не буде представляти деяку недекомпозовану послідовність дій.

На зовнішньому рівні моделювання визначається список основних функцій чи видів бізнес-процесів. Звичайно таких функцій нараховується 15 - 20.

На концептуальному рівні виділені функції декомпозуються і будуються ієрархії взаємозалежних функцій.

На внутрішньому рівні відображається структура інформаційного процесу в комп'ютері: визначаються ієрархічні структури програмних модулів, які реалізують функції, що автоматизуються.

3.   Структура управління.

У сукупності функцій бізнес-процесу можливі альтернативні чи циклічні послідовності залежно від різних умов перебігу процесу. Ці умови пов'язані з діями, що відбуваються, у зовнішньому середовищі чи в самих процесах і утворенням визначених станів об'єктів (наприклад, замовлення прийняте, відкинуте, відправлене на коректування). Події' викликають виконання функцій, які, у свою чергу, змінюють стани об'єктів і формують нові події і т. д., поки не буде завершений певний бізнес-процес. Тоді послідовність подій складає конкретну реалізацію бізнес-процесу.

Кожна дія  описується  з  двох точок зору:   інформаційної іпроцедурної. Інформаційно дія відбивається у вигляді певного повідомлення, що фіксує факт виконання певної функції зміни стану чи заяви нового об'єкта. Процедурно дія викликає виконання нової функції, і тому для кожного стану об'єкта повинні бути задані описи цих викликів. Таким чином, події виступають у сполучній ролі для виконання функцій бізнес-процесів.

На зовнішньому рівні визначається список зовнішніх подій, які викликаються взаємодією підприємства із зовнішнім середовищем (платежі податків, відсотків за кредитами, постачання за контрактами і т. д.), і список цільових настанов, яким повинні відповідати бізнес-процеси (регламент виконання процесів, підтримка рівня матеріальних запасів, рівень якості продукції і т. д.).

На концептуальному рівні встановлюються бізнес-правила, що визначають умови виклику функцій у разі виникнення подій і досягнення станів об'єктів.

На внутрішньому рівні виконується формалізація бізнес-правил у вигляді тригерів чи викликів програмних модулів.

4.   Організаційна структура.

Організаційна структура становить сукупність взаємозалежних організаційних одиниць, як правило, пов'язаних ієрархічними і процесними відношеннями. Організаційна одиниця - це підрозділ, що становить об'єднання людей (персоналу) для виконання сукупності загальних функцій чи бізнес-процесів. У функціонально-орієнтованій організаційній структурі організаційна одиниця виконує набір функцій, які відносяться до однієї функції управління і входять у різні процеси. У процесно-орієнтованій структурі організаційна одиниця виконує набір функцій, що входять в один тип процесу і відносяться до різних функцій управління.

На зовнішньому рівні будується структурна модель підприємства у вигляді ієрархії підпорядкування організаційних одиниць чи списків підрозділів, що взаємодіють.

На концептуальному рівні для кожного підрозділу задається організаційно-штатна структура посад (ролей персоналу).

На внутрішньому рівні визначаються вимоги до прав доступу персоналу до функцій інформаційної системи, що автоматизуються.

5.   Технічна структура.

Топологія визначає територіальне розміщення технічних засобів уструктурних підрозділах підприємства, а комунікація - технічний спосіб реалізації взаємодії структурних підрозділів.

На зовнішньому рівні моделі визначаються типи технічних засобів обробки даних і їх розміщення у структурних підрозділах.

На концептуальному рівні визначається спосіб комунікацій між технічними комплексами структурних підрозділів: фізичне переміщення документів, машинних носіїв, обмін інформацією каналами зв'язку і т. д.

На внутрішньому рівні будується модель клієнт-серверної архітектури обчислювальної мережі.

Описані моделі предметної області націлені на проектування окремих компонентів ІС: даних, функціональних програмних модулів, управлінських програмних модулів, програмних модулів інтерфейсів користувачів, структури технічного комплексу. Для більш якісного проектування зазначених компонентів потрібна побудова моделей, що погоджують різні моделі між собою. У найпростішому випадку в якості таких моделей взаємодії можуть використовуватися матриці перехресних посилань: "об'єкти - функції", "функції - події", "організаційні одиниці - функції", "організаційні одиниці - об'єкти", "організаційні одиниці - технічні засоби" і т. д. Такі матриці не наочні і не відбивають особливостей реалізації взаємодій.

Для правильного відображення взаємодій компонентів ІС важливо здійснювати спільне моделювання компонентів, що взаємодіють особливо зі змістової точки зору об'єктів і функцій. У цьому плані існують різні методології моделювання предметної області, серед яких варто виділити структурні, об'єктні і комбіновані процесно-орієнтовані підходи. 11.2. Структурний підхід до проектування ІС

11.2.1. Сутність структурного аналізу

В основі структурного аналізу лежить виявлення структури як відносно стійкої сукупності відносин, визнання методологічного переважного значення відносин над елементами в системі, часткове відвернення від розвитку об'єктів. Основним заняттям структурного аналізу є структурний елемент, що виконує одну з елементарних функцій, пов'язаних із модельованим предметом, процесом або явищем.

Базовими елементами в процесі використання структурного підходу є модулі. Модуль повинен мати наступні властивості:

ім'я, за яким до нього можна звертатися як до єдиного цілого;

приймати і (чи) передавати дані у вигляді параметрів.

Сутність  структурного  заходу до  розробки  ІС  полягає  в їїдекомпозиції на функції, що автоматизуються: система розбивається на функціональні підсистеми, які, у свою чергу, діляться на підфункції, що підрозділяються на завдання і т. д. Розбиття продовжується аж до конкретних процедур. При цьому система, що автоматизується, зберігає цілісне подання, в якому всі складові компоненти взаємопов'язані.

Мета структурного аналізу полягає в перетворенні загальних, роз­пливчатих знань про предметну область в точні моделі, що описують різні підсистеми модельованої організації.

Характерні риси структурного аналізу наступні:

1)    кількість елементів, виділених на кожному рівні, обмежена
(звичайно від
3 до 9, при цьому верхня межа обмежується можливостями
людського мозку в сприйнятті певної кількості взаємозалежних об'єктів, а
нижня межа вибирається з міркувань здорового глузду);

2)   виділення на кожному рівні тільки істотних елементів;

3)   використання чітких формальних правил запису;

4)   послідовне наближення до кінцевого результату. Структурний аналіз передбачає дослідження системи за допомогою

її графічного модельного подання, яке починається із загального огляду і подальшої деталізації, коли система набуває ієрархічної структури із усе більшою кількістю рівнів.

Структурний аналіз здійснюється з дотриманням наступних принципів:

розбиття системи на частини у вигляді "чорних ящиків";

ієрархічне упорядкування;

формалізація.

Перший принцип використання так званих "чорних ящиків" для розчленовування великих систем на частини дає можливість їх спростити. Перевага використання "чорних ящиків" полягає в тому, що їхньому користувачу не потрібно знати, як вони працюють, - потрібно знати лише їх входи і виходи, а також їх призначення (тобто функції, що вони виконують).

Таким чином, першим кроком спрощення складної системи є її поділ на "чорні ящики" (принцип "поділяй і пануй" - принцип вирішення складних проблем розбиттям їх на множину незалежних завдань, легких для розуміння і вирішення), при цьому цей поділ повинен задовольняти такі критерії:

а)      кожний "чорний ящик" повинен реалізовувати одну-єдину
функцію системи;

б)   функція кожного "чорного ящика" повинна бути легко зрозумілою
незалежно від складності її реалізації;

в)         зв'язок між "чорними ящиками" повинен вводитися тільки занаявності зв'язку між відповідними функціями;

г) зв'язки між "чорними ящиками" повинні бути якомога простішими для забезпечення незалежності між ними.

Другий принцип ієрархічного упорядкування декларує, що упоряд­кування виділених частин є важливим для розуміння проблеми. Для розуміння складної системи потрібно виділені частини організувати як ієрархічні структури. Система може бути зрозумілою, коли вона розбудована за рівнями, кожний із яких додає нових деталей.

Третій принцип - формалізації - полягає в необхідності використання графічних нотацій, які відображають структуру системи, елементи даних, етапи обробки за допомогою спеціальних графічних символів діаграм, а також описують проект системи формальними і природними мовами. Нотації полегшують розуміння складних систем. Відомо, що "одна картинка коштує тисячі слів".

11.2.2. Методології структурного підходу

Методології структурного аналізу традиційно використовують моделі, що показують:

функції, які система повинна виконувати;

процеси, що забезпечують виконання функцій;

дані, що необхідні під час виконання функцій, і відношення між ними;

організаційні структури, що забезпечують виконання функцій;

матеріальні та інформаційні потоки, що виникають у ході виконання функцій.

Для побудови перерахованих моделей у методологіях структурного аналізу найбільш часто застосовуються такі діаграми:

1)   діаграми функціональних специфікацій, діаграми потоків даних,
діаграми переходів станів у нотаціях:

SADT (Structured Analysis and Design Technique);

Йордана (Yourdon);

Гейна - Сарсона (Gane - Sarson);

SAG (Software AG);

2)   діаграми моделей даних "сутність - зв'язок" у нотаціях: Чена (Chen);

Беркера;

SADT;

SAG;

3)   діаграми структури програмного додатку в нотаціях: Константайна (Constantine);

Джексона (Jackson);

Варньє - Орра (Warnier - Orr);SAG.

У якості інструментальних засобів структурного аналізу і проектування найбільш часто і ефективно застосовуються наступні:

BFD (Business Function Diagrams) - діаграми бізнес-функцій (функціональні специфікації);

DFD (Data Flow Diagrams) - діаграми потоків даних у нотаціях Гейна -Сарсона, Йордана та інших, що забезпечують аналіз і функціональне проектування інформаційних систем;

ERD (Entity-Relationship Diagrams) - діаграми "сутність - зв'язок" у нотаціях Чена и Баркера;

STD (State Transition Diagrams) - діаграми переходів станів, які засновані на розширеннях Уорда - Меллора (Ward - Mellor) і Хатлі (Hatley) для проектування систем реального часу;

SSD (System Structure Diagrams) - діаграми структури програмного додатка.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44 


Похожие статьи

І О Ушакова - Соціальні мережі як засіб впливу на взаємовідносини з клієнтами

І О Ушакова - Основи системного аналізу об'єктів і процесів комп'ютеризації

І О Ушакова - Практикум з навчальної дисципліни основи системного аналізу об'єктів і процесів комп'ютеризації

І О Ушакова - Робоча програма навчальної дисципліни Проектування інформаційних систем

І О Ушакова - Робоча програма навчальної дисципліни системний аналіз для студентів напряму підготовки 6 050101 комп'ютерні науки