Метод описания процессов IDEF3. Методология моделирования процессов IDEF3. Основные вопросы Понятие динамического моделирования Методология IDEF3 Основные элементы динамической модели

Читайте также:

Ведомые сетью инверторы на тиристорах (на примере трехфазной однополупериодной схемы, анализ, временные диаграммы).
Вопрос № 4. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Диаграммы плавкости. Правило рычага.
Выделить диаграмму, на вкладке Конструктор в группе Расположение выполнить команду Переместить диаграмму
Генераторы постоянного тока, энергетическая диаграмма. Классификация.
Графическое изображение изменения гидростатического давления вдоль стенки в зависимости от глубины называется диаграммой распределения давления или эпюрой давления.
Диаграмма направленности антенны. Способы представления: в прямоугольной системе координат; полярной системе координат; картографическое изображение.

Существуют два типа диаграмм в стандарте IDEF3, представляющие описание одного и того же сценария технологического процесса в разных ракурсах:

Диаграммы относящиеся к первому типу называются диаграммамиОписания Последовательности Этапов Процесса (Process Flow Description Diagrams, PFDD) ,
а ко второму - диаграммами Состояния Объекта в и его Трансформаций Процессе (Object State Transition Network, OSTN) .

Иное встречающееся название для PFDD - диаграмма работ WFD (Work Flow Diagram).

Предположим, требуется описать процесс окраски детали в производственном цеху на предприятии. С помощью диаграмм PFDD документируется последовательность и описание стадий обработки детали в рамках исследуемого технологического процесса. Диаграммы OSTN используются для иллюстрации трансформаций детали, которые происходят на каждой стадии обработки.

На следующем примере, опишем, как графические средства IDEF3 позволяют документировать вышеуказанный производственный процесс окраски детали. В целом, этот процесс состоит непосредственно из самой окраски, производимой на специальном оборудовании и этапа контроля ее качества, который определяет, нужно ли деталь окрасить заново (в случае несоответствия стандартам и выявления брака) или отправить ее в дальнейшую обработку.

Рисунок 1. Пример PFDD диаграммы.

На рис.1 изображена диаграмма PFDD, являющаяся графическим отображение сценария обработки детали. Прямоугольники на диаграмме PFDD называются функциональными элементами или элементамиповедения (Unit of Behavior, UOB) и обозначают событие, стадию процесса или принятие решения . Каждый UOB имеет свое имя , отображаемое в глагольном наклонении и уникальный номер. Стрелки или линии являются отображением перемещения детали между UOB-блоками в ходе процесса.

Объект, обозначенный J1 - называется перекрестком (Junction). Перекрестки используются для отображения логики взаимодействия стрелок (потоков) при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы. Различают перекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления (Fan-out Junction) стрелок. Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и для разветвления .

Сценарий, отображаемый на диаграмме, можно описать в следующем виде:

Деталь поступает в окрасочный цех, подготовленной к окраске. В процессе окраски наносится один слой эмали при высокой температуре. После этого, производится сушка детали, после которой начинается этап проверки качества нанесенного слоя. Если тест подтверждает недостаточное качество нанесенного слоя (недостаточную толщину, неоднородность и т.д.), то деталь заново пропускается через цех окраски. Если деталь успешно проходит контроль качества, то она отправляется в следующий цех для дальнейшей обработки.

Рисунок 2. Пример OSTN диаграммы

На рис.2 представлено отображение процесса окраски с точки зрения OSTN диаграммы. Состояния объекта (в нашем случае детали) и Изменение состояния являются ключевыми понятиями OSTN диаграммы. Состояния объекта отображаются окружностями, а их изменения направленными линиями. Каждая линия имеет ссылку на соответствующий функциональный блок UOB, в результате которого произошло отображаемое ей изменение состояния объекта.

6) IDEF3-модель отвечает на вопросы "Как система это делает?" Язык IDEF3 - язык диаграмм, помогающий разработчику моделей наглядно представить моделируемые процессы. В IDEF3 входят два типа описаний:

1. процесс-ориентированные в виде последовательности операций (Process Flow Description Diagrams, PFDD);

2. объект-ориентированные, выражаемые диаграммами перехода состояний, характерными для конечно-автоматных моделей (Object State Transition Network, OSTN).

На рис. 1 представлен пример процесс-ориентированной IDEF3-диаграммы. Здесь функции (операции) показаны прямоугольниками с горизонтальной чертой, отделяющей верхнюю секцию с названием функции от нижней секции, содержащей номер функции. Связи, отражающие последовательность выполнения функций, изображаются сплошными линиями-стрелками. Пунктирные линии используются для привязки объектов-комментариев к функциям. Двойная стрелка показывает поток объектов от одной функции к другой.

Рис. 1. IDEF3-диаграмма последовательности операций

Для указания разветвлений и слияний связей (их принято называть перекрестками) используют квадраты, у которых одна или обе вертикальные стороны представлены двойными линиями, а внутри квадрата записан один из символов & , O или X . При разветвлении эти символы означают реакцию всех, некоторых или только одной из последующих функций на входное воздействие соответственно. Аналогичный смысл имеют символы & , O или X при слиянии - последующая функция начинает выполняться после окончания всех, некоторых или только одной из входных операций. Например, перекрестки рис. 2 соответствуют логической операции И, т.е. все входные процессы должны быть завершены, а все выходные процессы должны быть запущены, отличие синхронного И (рис. 2,б) от асинхронного И (рис. 2,а) состоит в том, что в асинхронном случае все выходные процессы запускаются одновременно.

Рис. 2. Перекрестки

На рис. 4 представлен пример объект-ориентированной IDEF3-диаграммы. В таких диаграммах имеются средства для изображения состояний системы, активностей, переходов из состояния в состояние и условий перехода.

Рис. 4. IDEF3-диаграмма перехода состояний

7)IDEF2 и IDEF3 реализуют поведенческое моделирование. Если методика IDEF0 связана с функциональными аспектами и позволяет отвечать на вопрос: "Что делает система?", то в этих методиках детализируется ответ на вопрос: "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 смен состояний. Перечисленные методики относятся к так называемым структурным методам.

IDEF4 Объектно-ориентированное проектирование

IDEF4 реализует объектно-ориентированный анализ больших систем. Он предоставляет пользователю графический язык для изображения классов, диаграмм наследования, таксономии методов

Object-Oriented Design - методология построения объектно-ориентированных систем, позволяют отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия, тем самым позволяя анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы.

IDEF5 Систематизация объектов приложения

IDEF5 направлен 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.

Ontology Description Capture - Стандарт онтологического исследования сложных систем. С помощью методологии IDEF5 онтология системы может быть описана при помощи определенного словаря терминов и правил, на основании которых могут быть сформированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производится её оптимизация;

IDEF6 Использование рационального опыта проектирования

IDEF6 направлен на сохранение рационального опыта проектирования информационных систем, что способствует предотвращению структурных ошибок.

Design Rationale Capture - Обоснование проектных действий. Назначение IDEF6 состоит в облегчении получения «знаний о способе» моделирования, их представления и использования при разработке систем управления предприятиями. Под «знаниями о способе» понимаются причины, обстоятельства, скрытые мотивы, которые обуславливают выбранные методы моделирования. Проще говоря, «знания о способе» интерпретируются как ответ на вопрос: «почему модель получилась такой, какой получилась?» Большинство методов моделирования фокусируются на собственно получаемых моделях, а не на процессе их создания. Метод IDEF6 акцентирует внимание именно на процессе создания модели;

IDEF8 Взаимодействие человека и системы

IDEF8 предназначен для проектирования диалогов человека и технической системы.

User Interface Modeling - Метод разработки интерфейсов взаимодействия оператора и системы (пользовательских интерфейсов). Современные среды разработки пользовательских интерфейсов в большей степени создают внешний вид интерфейса. IDEF8 фокусирует внимание разработчиков интерфейса на программировании желаемого взаимного поведения интерфейса и пользователя на трех уровнях: выполняемой операции (что это за операция); сценарии взаимодействия, определяемом специфической ролью пользователя (по какому сценарию она должна выполняться тем или иным пользователем); и, наконец, на деталях интерфейса (какие элементы управления, предлагает интерфейс для выполнения операции);

IDEF9 Учет условий и ограничений

IDEF9 предназначен для анализа имеющихся условий и ограничений (в том числе физических, юридических, политических) и их влияния на принимаемые решения в процессе реинжиниринга.

Scenario-Driven IS Design (Business Constraint Discovery method) - Метод исследования бизнес ограничений был разработан для облегчения обнаружения и анализа ограничений в условиях которых действует предприятие. Обычно, при построении моделей описанию ограничений, оказывающих влияние на протекание процессов на предприятии уделяется недостаточное внимание. Знания об основных ограничениях и характере их влияния, закладываемые в модели, в лучшем случае остаются неполными, несогласованными, распределенными нерационально, но часто их вовсе нет. Это не обязательно приводит к тому, что построенные модели нежизнеспособны, просто их реализация столкнется с непредвиденными трудностями, в результате чего их потенциал будет не реализован. Тем не менее в случаях, когда речь идет именно о совершенствовании структур или адаптации к предсказываемым изменениям, знания о существующих ограничениях имеют критическое значение;

IDEF14 Моделирование вычислительных сетей

IDEF14 предназначен для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т.п.

Network Design - Метод проектирования компьютерных сетей, основанный на анализе требований, специфических сетевых компонентов, существующих конфигураций сетей. Также он обеспечивает поддержку решений, связанных с рациональным управлением материальными ресурсами, что позволяет достичь существенной экономии.

8) CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Согласно обзору передовых технологий (Survey of Advanced Technology), составленному фирмой Systems Development Inc. в 1996 г. по результатам анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся "полочным" ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

· CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

· реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

· CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

· широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;

· относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;

· широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;

· отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;

· широкий диапазон предметных областей проектов;

· различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Среди наиболее важных проблем выделяются следующие:

· достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;

· внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;

· отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;

· CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;

· некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;

· негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм, грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть все перечисленные трудности. Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:

· высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

· положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

· приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

CASE средства поддерживают 2 технологии:

All fusion (поддерживает структурную методологию, IDEF0, IDEF1 и т.д.) - datarun

Объектно-ориентированную методологию (UML). – RUP (рациональный унифицированный процесс)

Изначально методология IDEF разрабатывалась для ВВС США, затем эксплуатировалась NASA и лишь спустя некоторое время стала применяться для моделирования бизнес-процессов.

Самыми популярными разновидностями семейства IDEF, из тех, что применяются в бизнесе, являются нотации IDEF0 и IDEF3 . Отличительной особенностью нотации является возможность декомпозиции, т.е. каждый отдельный блок в процессе в свою очередь может быть представлен в виде отдельного процесса.

IDEF0

Нотация IDEF0 обычно используется для описания процессов верхнего уровня, хотя и позволяет описать всю деятельность компании. Отличительной возможностью нотации является возможность отображения не только входов и выходов каждого блока, но и «управления» и «механизмов». Вместе с дополнительными возможностями повышается и требования к квалификации бизнес-аналитиков, которые занимаются моделированием процессов в нотации IDEF0 . Так, например, не всегда очевидно, что к «управлению» стоит относить технические нормативы и спецификации, но не следует относить должностные инструкции или начальника производства. Споры возникают и вокруг «механизмов» управления процессом, поскольку каждый специалист имеет склонность толковать данное понятие по-своему.

Несмотря на наличие дополнительных свойств, в виде «управления» процессом, нотация IDEF0 по-прежнему остается статичной и не способна отразить, как именно меняется ход выполнения процесса под воздействием этого самого «управления».

Количество блоков на схеме IDEF0 обычно жёстко ограничено инструментом для моделирования и, как правило, не превышает 9. Зачастую такого количества оказывается недостаточно, из-за чего особо крупные процессы приходится дробить на несколько диаграмм, что вызывает определенные неудобства.

При построении процессов в нотации IDEF0 рекомендуется рисовать блоки не в очередности их выполнения, а в порядке доминирования: от самых важных до второстепенных; однако многие специалисты по бизнес-моделированию игнорируют данную рекомендацию, предпочитая располагать блоки наиболее наглядным способом.

Несмотря на описанные недостатки и относительную сложность восприятия графических схем рядовыми сотрудниками предприятия, нотация IDEF0 по-прежнему остаётся одной из самых популярных среди консультантов и специалистов в сфере управленческого консалтинга.

Самым известным российским продуктом, поддерживающим построение процессов в нотации IDEF0 , является , поддержку данной нотации имеет также Microsoft Visio .

IDEF3

Нотация IDEF3 чаще применяется для построения процессов нижнего уровня, могут также использовать при декомпозиции блоков процесса IDEF0 . В отличие отIDEF0 данная нотация не поддерживает отображение «механизмов» и «управления», зато отображает очередность выполнения работ персоналом. Несмотря на схожесть с нотацией FlowChart , имеет некоторые существенные отличия. Во-первых, весь процесс строится не сверху вниз, а слева направо и при этом, как правило, ограничен количеством используемых блоков на одну диаграмму. Во-вторых, нотация изначально предназначалась для технических специалистов, поэтому содержит специальные перекрёстки, такие как, «XOR», «Synchronous OR», «Asynchronous OR», «Synchronous AND» и «Asynchronous AND», знакомые программистам, но требующие дополнительное пояснения менеджерам предприятия.

Наличие в диаграммах DFD элементов для обозначения источников , приемников ихранилищ данных позволяет более эффективно и наглядно описатьпроцесс документооборота. Однако для описания логики взаимодействия информационных потоков более подходит IDEF3, называемая также workflow diagramming, - методология моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений междупроцессами обработки информации и объектов, являющихся частью этихпроцессов . Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время. Каждый сценарий сопровождается описаниемпроцесса и может быть использован для документирования каждой функции.

IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одномпроцессе .

Техника описания набора данных IDEF3 является частью структурного анализа. В отличие от некоторых методик описаний процессов IDEF3 не ограничивает аналитика чрезмерно жесткими рамками синтаксиса, что может привести к созданию неполных или противоречивых моделей.

IDEF3 может быть также использован как метод создания процессов . IDEF3 дополняет IDEF0 и содержит все необходимое для построения моделей, которые в дальнейшем могут быть использованы для имитационного анализа.

Каждая работа в IDEF3 описывает какой-либо сценарий бизнес-процесса и может являться составляющей другой работы. Поскольку сценарий описывает цель и рамки модели, важно, чтобы работы именовались отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, или фразой, содержащей такое существительное.

Точка зрения на модель должна быть документирована. Обычно это точка зрения человека, ответственного за работу в целом. Также необходимо документировать цель модели - те вопросы, на которые призвана ответить модель.

Диаграмма является основной единицей описания в IDEF3. Важно правильно построить диаграммы, поскольку они предназначены для чтения другими людьми (а не только автором).

Единицы работы -Unit of Work (UOW) - также называемыеработами (activity), являются центральными компонентами модели. В IDEF3 работы изображаются прямоугольниками с прямыми углами и имеют имя, выраженное отглагольнымсуществительным , обозначающимпроцесс действия, одиночным или в составе фразы, и номер (идентификатор); другое имя существительное в составе той же фразы обычно отображает основной выход (результат) работы (например, "Изготовление изделия"). Часто имя существительное в имени работы меняется впроцессе моделирования, поскольку модель может уточняться и редактироваться. Идентификатор работы присваивается при создании и не меняется никогда. Даже если работа будет удалена, ее идентификатор не будет вновь использоваться для других работ. Обычно номер работы состоит из номера родительской работы и порядкового номера на текущей диаграмме.

Связи показывают взаимоотношения работ . Всесвязи в IDEF3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммы IDEF3 стараются построить так, чтобысвязи были направлены слева направо. В IDEF3 различаюттри типа стрелок, изображающих связи , стиль которых устанавливается через меню Edit/Arrow Style:

Старшая (Precedence)

сплошная линия, связывающая единицы работ (UOW). Рисуется слева направо или сверху вниз. Показывает, что работа-источник должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется.

Отношения (Relational Link)

пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между единицами работ (UOW) а также между единицами работ и объектами ссылок.

Потоки объектов (Object Flow)

стрелка с двумя наконечниками, применяется для описания того факта, что объект используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой.

Старшая связь показывает, что работа-источник заканчивается ранее, чем начинается работа-цель. Часто результатом работы-источника становится объект, необходимый для запуска работы-цели. В этом случае стрелку, обозначающую объект, изображают с двойным наконечником. Имя стрелки должно ясно идентифицировать отображаемый объект. Поток объектов имеет ту же семантику, что и старшая стрелка.

Отношение показывает, что стрелка является альтернативой старшей стрелке или потоку объектов в смысле задания последовательности выполнения работ - работа-источник не обязательно должна закончиться, прежде чем работа-цель начнется. Более того, работа-цель может закончиться прежде, чем закончится работа-источник.

Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы, используются перекрестки (Junction) . Различаютперекрестки для слияния (Fan-in Junction) и разветвления стрелок (Fan-out Junction). Перекресток не может использоваться одновременно для слияния и для разветвления. Для внесенияперекрестка служит кнопка

- (добавить в диаграмму перекресток - Junction) в палитре инструментов. В диалоге Select Junction Type необходимо указать тип перекрестка .

Смысл каждого типа приведен в таблице 8.1 .

Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J. Можно редактировать свойстваперекрестка при помощи диалога Junction Properties, который вызывается в контекстном менюперекрестка командой Definition/Note. В отличие от IDEF0 и DFD в IDEF3 стрелки могут сливаться и разветвляться только черезперекрестки .

Имя объекта ссылки задается в диалоге Referent (пункт Name контекстного меню), 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 объекты ссылок. Синхронные и асинхронные объекты ссылок, используемые в диаграммах переходов состояний объектов, не поддерживаются.

Таблица 8.1. Типы перекрестков
Обозначение	Наименование	Смысл в случае слияния стрелок (Fan-in Junction)	Смысл в случае разветвления стрелок (Fan-out Junction)
	Asynchronous AND	Все предшествующие процессы должны быть завершены	Все следующие процессы должны быть запущены
	Synchronous AND	Все предшествующие процессы завершены одновременно	Все следующие процессы запускаются одновременно
	Asynchronous OR	процессов должны быть завершены	процессов должны быть запущены
		Один или несколько предшествующих процессов завершены одновременно	Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно
	XOR (Exclusive OR)	Только один предшествующий процесс завершен	Только один следующий процесс запускается

При внесении объектов ссылок помимо имени следует указывать тип объекта ссылки. Типы объектов ссылок приведены в таблице 8.2 .

В IDEF3 декомпозиция используется для детализации работ. Методология IDEF3 позволяет декомпозировать работу многократно, т. е. работа может иметь множество дочерних работ. Это позволяет в одной модели описать альтернативные потоки. Возможность множественной декомпозиции предъявляет дополнительные требования к нумерации работ. Так, номер работы состоит из номера родительской работы, версии декомпозиции и собственного номера работы на текущей диаграмме.

Рассмотрим процесс декомпозиции диаграмм IDEF3, включающий взаимодействие автора (аналитика) и одного или нескольких экспертов предметной области.

Перед проведением сеанса экспертизы у экспертов предметной области должны быть документированные сценарии и рамки модели, для того чтобы понять цели декомпозиции. Обычно эксперт предметной области передает аналитику текстовое описание сценария. В дополнение к этому может существовать документация, описывающая интересующие процессы . Из этой информации аналитик должен составить предварительный список работ (отглагольные существительные, обозначающиепроцесс ) и объектов (существительные, обозначающие результат выполнения работы), которые необходимы для перечисленных работ. В некоторых случаях целесообразно создать графическую модель для представления ее эксперту предметной области.

Таблица 8.2. Типы объектов ссылок
	Цель описания
	Описывает участие важного объекта в работе
	Инструмент циклического перехода (в повторяющейся последовательности работ), возможно на текущей диаграмме, но не обязательно. Если все работы цикла присутствуют на текущей диаграмме, цикл может также изображаться стрелкой, возвращающейся на стартовую работу. GOTO может ссылаться на перекресток
UOB (Unit of behaviour)	Применяется, когда необходимо подчеркнуть множественное использование какой-либо работы, но без цикла. Например, работа "Контроль качества" может быть использована в процессе "Изготовление изделия" несколько раз, после каждой единичной операции. Обычно этот тип ссылки не используется для моделирования автоматически запускающихся работ
	Используется для документирования важной информации, относящейся к каким-либо графическим объектам на диаграмме. NOTE является альтернативой внесению текстового объекта в диаграмму
ELAB (Elaboration)	Используется для усовершенствования графиков или их более детального описания. Обычно употребляется для детального описания разветвления и слияния стрелок на перекрестках

На рисунке 8.11 представлено описаниепроцесса "Сборка настольных компьютеров" в методологии IDEF3.

Поскольку разные фрагменты модели IDEF3 могут быть созданы разными группами аналитиков в разное время, IDEF3 поддерживает простую схему нумерации работ в рамках всей модели. Разные аналитики оперируют разными диапазонами номеров, работая при этом независимо. Пример выделения диапазона приведен в табл. 8.3 .

В результате дополнения диаграмм IDEF0 диаграммами DFD и IDEF3 может быть создана смешанная модель, которая наилучшим образом описывает все стороны деятельности предприятия. Иерархию работ в смешанной модели можно увидеть в окне Model Explorer (рис. 8.12 ). Модели в нотации IDEF0 изображаются зеленым цветом, в IDEF3 - желтым, в DFD - голубым.

Рис. 8.11. Описание процесса в методологии IDEF3

Рис. 8.12. Представление смешанной модели в окне Model Explorer

Нотация IDEF3 - важнейшая после IDEF0 и предназначена для описания потоков работ (Work Flow Modeling). В течение длительного
времени IDEF3 широко использовалась для создания моделей бизнес-процессов организации на нижнем уровне - при описании работ, выполняемых в подразделениях и на рабочих местах. Следует отметить, что эта нотация была взята за основу при создании методики описания процессов ARIS еЕРС - «расширенной цепочки процесса, управляемого событиями». Предлагаем читателю ознакомиться с нотацией IDEF3 как классическим вариантом Work Flow, а затем перейти к рассмотрению более новых схем моделирования процессов.
Основные графические объекты модели, используемые в IDEF3, - четырехугольники 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. Прежде чем перейти к нотации IDEF3, рассмотрим следующий пример. На рис. 2.18 представлено два варианта возможного описания потока работ.
Вариант 1 на рис. 2.18 показывает, что вначале выполняется функция 1. После ее завершения одновременно осуществляются функции 2 и 3. Стрелки в этом случае показывают, как завершение одной функции влияет на начало выполнения другой.
Вариант 2 построен по-другому. Начало выполнения функций здесь обусловлено поступлением на вход материальных ресурсов (вход функции 1), окончание - выходом материальных ресурсов (выход функции I). Потоки ресурсов определяют начало выполнения следующих функций процесса (функций 2 и 3).
В чем недостатки способов описания процессов, представленных на рис. 2.18? В том, что построенные таким образом схемы процессов невозможно прочитать однозначно. Функции 2 и 3 могут выполняться не одновременно, например, в ситуации, когда потребуется осуществить одну из двух. В этом случае выбранный способ описания процесса не позволит понять, какой вариант развития событий реализуется на самом деле. Если на структурных моделях верхнего уровня (IDEF0) синхронность и условные переходы не важны, то на уровне Work Flow эти данные весьма существенны для реальной работы и должны отражаться в модели. Вернемся к нотации IDEF3.

Рис. 2.18. Описание потоков работ

Длительность выполнения функций (график Ганта)

Alt="" />
потоком материальных объектов

Чтобы избежать неоднозначности описания, в нотации IDFE3 определены дополнительные объекты, служащие для отображения возможных вариантов ветвления и слияния потоков работ, реализующихся при определенных условиях. Указанные объекты являются логическими символами трех видов: логического «И»; логического «ИЛИ»;
-¦ исключающего логического «ИЛИ».
Виды объектов нотации IDEF3 и их назначение представлены в табл. 2.2.

Табл. 2.2. Виды объектов нотации IDEF3 и их назначение

1	Модель работы (U0W)	Объект служит для описания функций (процедур, работ), выполняемых подразделениями/сотрудниками предприятия		1
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
3	Логич« т оператор «Иgt;	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции начинается выполнение всех последующих функций			amp;
4	огоческии оператор lt;ИЛ1	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции начинается выполнение какой-то одной или всех последующих функций			О
5	Логический оператор исключаю щее lt; ИЛИ»	Оператор, позволяющий описать ветвление и слияние процесса. Оператор показывает, что после выполнения функции начинает выполняться только одна из всех последующих функций			X
6	Стрелка предше- ствовани	Соединяет последовательно выполняемые функции	>
7	Стрелка отношения	Используется для привязки объектов-комментариев к функциям	>>
8	Стрелка потока объектов,	Показывает поток объектов от одной функции к другой	>

В отличие от нотации IDEF0, в нотации IDEF3 стороны четырехугольника, изображающего функцию (работу, процесс), не используются 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.
На рис. 2.19 показан пример применения логического оператора «И». Процесс начинается с функции, после которой стоит знак этого оператора, - перекресток. За перекрестком процесс разветвляется и одновременно начинает выполнять следующие две функции. Когда 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.
На рис. 2.20 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. 2.19. Модель процесса с оператором «И»

Рис. 2.20. Модель с оператором «ИЛИ»

Рис. 2.21 иллюстрирует применение логического символа исключающего «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 исключающего «ИЛИ». Функция 4 будет выполнена либо после окончания функции 2, либо функции 3.

Рис. 2.21. Модель с оператором исключающего «ИЛИ»
/>

В нотации IDEF3 логические операторы могут быть синхронными и асинхронными. На рис. 2.22 показана разница между синхронным и асинхронным «И».
Рис. 2.22. Модель с оператором логического «И»

При декомпозиции процессов в IDEF3 не происходит мигрирования и туннелирования стрелок. Аналитик должен сам заботиться о связности моделирования процесса, корректности декомпозиции
(если данная функция не предусмотрена программным продуктом, в котором он работает). Возможный пример декомпозиции процесса из нотации IDEF0 (рис. 2.15) на процесс в нотации IDEF3 показан на рис. 2.23. Обратим внимание, что функция «Получить вспомогательное сырье на складе» инициируется поступлением утвержденного графика производства. Этот факт отражен входящей стрелкой «График производства». Также на диаграмме процесса показана стрелка «Вспомогательное сырье». Такое ее представление - нарушение нотации описания. Но, вообще говоря, таким приемом можно пользоваться, не забывая при этом менять тип стрелки на стрелку с двумя наконечниками, отображающую поток объектов (материальных ресурсов или информации).
На рис. 2.24 приведен пример бизнес-процесса в нотации IDEF3 под названием «Обработать заявку клиента». Рассматриваемый процесс - часть более общего процесса «Сбыт готовой продукции». Процесс начинается с поступления заявки клиента, которую обрабатывает функция «Выполнить учет заказа в системе». По ходу ее реализации данные заказа клиента регистрируются в системе автоматизации (например, в файле Excel). Затем менеджер отдела сбыта осуществляет проверку на соответствие номенклатуре (функция «Выполнить анализ на соответствие номенклатуре»). Результатом этого могут быть два события: «Заказ соответствует номенклатуре изделий, производимых организацией» или «Заказ не соответствует номенклатуре изделий». Для отражения этих событий в модели процесса используется логический оператор исключающего «ИЛИ». После этого логического оператора процесс ветвится. В случае несоответствия заказа номенклатуре выполняется нижняя ветка процесса, а именно функции «Уведомить клиента о невозможности выполнения заказа» и «Внести заказ клиента в статистику неудовлетворенного спроса».
В случае если заказ клиента соответствует номенклатуре, мы начинаем движение по верхней ветке процесса. Выполняется функция «Согласовать заявку с ПЭО». К ней привязан ссылочный объект «Согласовать с ПЭО в случае соответствия заявки номенклатуре». Планово-экономический отдел организации (ПЭО) анализирует заказ и делает вывод о его реализуемости.

Рис. 2.23. Пример модели процесса в стандарте IDEF3

alt="" />

Например, может сложиться ситуация нехватки производственных мощностей из-за ремонтов, несоответствия величины заказа экономически обоснованным размерам партии и т. п. В этом случае мы снова попадаем на нижнюю ветку процесса, при этом используется логический оператор «ИЛИ». Он служит для объединения возможных входов в функцию «Уведомить клиента о невозможности заказа».
Если ПЭО считает заказ выполнимым, то проводится детальный расчет себестоимости выполнения - определяется его цена и возможные сроки выполнения (функция «Рассчитать себестоимость, цену и возможные сроки выполнения заказа»). Далее указанные выше расчетные цифры согласовываются с клиентом - выполняется функция «Согласовать условия поставки с клиентом».
Снова возможны два варианта - используется оператор логического исключающего «ИЛИ». Если клиента не устраивают финансовые условия, он отказывается от заказа, который мы вносим в статистику неудовлетворенного спроса (нижняя ветка процесса). Если клиент готов работать на наших условиях, то процесс заканчивается. Выходом процесса служат «Согласованная заявка клиента» и данные по рассчитанным параметрам заказа (на схеме процесса не показаны).
Обратите внимание, что описанный выше процесс приводится далее в виде модели в нотации ARIS еЕРС, так что читатель может сравнить возможности двух нотаций по описанию одного и того же процесса.
Анализ процесса, представленного на рис. 2.24, наводит на мысль о том, что нотацию IDEF3 целесообразно применять в случае относительно простых процессов на нижнем уровне декомпозиции, то есть на уровне рабочих мест. В этом случае схема процесса может служить основой для создания документов, регламентирующих работу исполнителей. Очевидно, что процесс в нотации IDEF3 «плоский». При помощи этой нотации достаточно сложно создавать комбинированные модели, в которых бы сочетались описания потоков работ и процессы управления ими. Этот факт становится в особенности очевидным при сравнении описаний процессов в нотации IDEF3 и IDEF0. Более подробную информацию о правилах создания моделей в нотации IDEF3 можно найти в .

IDEF3 является стандартом документирования технологических процессов, происходящих на предприятии, и предоставляет инструментарий для наглядного исследования и моделирования их сценариев. Сценарием (Scenario) называется описание последовательности изменений свойств объекта, в рамках рассматриваемого процесса (например, описание последовательности этапов обработки детали в цеху и изменение её свойств после прохождения каждого этапа). Исполнение каждого сценария сопровождается соответствующим документооборотом, который состоит из двух основных потоков: документов, определяющих структуру и последовательность процесса (технологических указаний, описаний стандартов и т.д.), и документов, отображающих ход его выполнения (результатов тестов и экспертиз, отчетов о браке, и т.д.). Для эффективного управления любым процессом, необходимо иметь детальное представление об его сценарии и структуре сопутствующего документооборота. Средства документирования и моделирования IDEF3 позволяют выполнять следующие задачи:

· документировать имеющиеся данные о технологии процесса, выявленные, скажем, в процессе опроса компетентных сотрудников, ответственных за организацию рассматриваемого процесса;
· определять и анализировать точки влияния потоков сопутствующего документооборота на сценарий технологических процессов;
· определять ситуации, в которых требуется принятие решения, влияющего на жизненный цикл процесса, например изменение конструктивных, технологических или эксплуатационных свойств конечного продукта;
· содействовать принятию оптимальных решений при реорганизации технологических процессов;
· разрабатывать имитационные модели технологических процессов, по принципу «КАК БУДЕТ, ЕСЛИ…».

Стандарт IDEF3 предназначен для описания бизнес-процессов нижнего уровня и содержит объекты - логические операторы, с помощью которых показывают альтернативы и места принятия решений и в бизнес-процессе, а также объекты - стрелки с помощью которых показывают временную последовательность работ в бизнес-процессе (рис. 4).

Существуют два типа диаграмм в стандарте IDEF3, представляющие описание одного и того же сценария технологического процесса в разных ракурсах.

Рис. 4.

Диаграммы относящиеся к первому типу называются диаграммами Описания Последовательности Этапов Процесса (Process Flow Description Diagrams, PFDD), а ко второму - диаграммами Состояния Объекта в и его Трансформаций Процессе (Object State Transition Network, OSTN). Предположим, требуется описать процесс окраски детали в производственном цеху на предприятии. С помощью диаграмм PFDD документируется последовательность и описание стадий обработки детали в рамках исследуемого технологического процесса. Диаграммы OSTN используются для иллюстрации трансформаций детали, которые происходят на каждой стадии обработки.

Рис. 5.

На рисунке 5 изображена диаграмма PFDD, являющаяся графическим отображение сценария обработки детали. Прямоугольники на диаграмме PFDD называются функциональными элементами или элементами поведения (Unit of Behavior, UOB) и обозначают событие, стадию процесса или принятие решения. Каждый UOB имеет свое имя, отображаемое в глагольном наклонении и уникальный номер. Стрелки или линии являются отображением перемещения детали между UOB_блоками в ходе процесса. Линии бывают следующих видов:

· Старшая (Precedence) - сплошная линия, связывающая UOB. Рисуется слева направо или сверху вниз;
· Отношения (Relational Link) - пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между UOB;
· Потоки объектов (Object Flow) - стрелка с двумя наконечниками используется для описания того факта, что объект (деталь) используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой.

Объект, обозначенный J1 - называется перекрестком (Junction). Перекрестки используются для отображения логики взаимодействия стрелок (потоков) при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы. 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 необходимо указать тип перекрестка. Классификация возможных типов перекрестков приведена в таблице 1.

Таблица 1

Название перекрестков	Обозначение перекрестков	Смысл перекрестков
Схема расхождения	Схема схождения
«Исключающий ИЛИ»	Только одна последующая работа запускается	Только одна предшествующая работа должна быть завершена
	Асинхронный	Все последующие работы запускаются	Все предшествующие работы должны быть завершены
Синхронный	Все последующие работы запускаются одновременно	Все предшествующие работы должны быть завершены одновременно
	Асинхронный	Одна или несколько последующих работ запускаются	Одна или несколько предшествующих работ должны быть завершены
Синхронный	Одна или несколько последующих работ запускаются одновременно	Одна или несколько предшествующих работ должны быть завершены одновременно

Все перекрестки в PFDD диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс «J». Сценарий, отображаемый на диаграмме, можно описать в следующем виде:

Каждый функциональный блок UOB может иметь последовательность декомпозиций, и, следовательно, может быть детализирован с любой необходимой точностью. Под декомпозицией мы понимаем представление каждого UOB с помощью отдельной IDEF3 диаграммы. Например, мы можем декомпозировать UOB «Окрасить Деталь», представив его отдельным процессом и построив для него свою PFDD диаграмму. При этом эта диаграмма будет называться дочерней, по отношению к изображенной на рис. 5, а та, соответственно родительской. Номера UOB дочерних диаграмм имеют сквозную нумерацию, т.е., если родительский UOB имеет номер «1», то блоки UOB на его декомпозиции будут соответственно иметь номера «1.1», «1.2» и т.д. Применение принципа декомпозиции в IDEF3 позволяет структурировано описывать процессы с любым требуемым уровнем детализации.

Рис. 6.

Если диаграммы PFDD технологический процесс «С точки зрения наблюдателя», то другой класс диаграмм IDEF3 OSTN позволяет рассматривать тот же самый процесс «С точки зрения объекта». Состояния объекта (в нашем случае детали) и Изменение состояния являются ключевыми понятиями OSTN диаграммы. Состояния объекта отображаются окружностями, а их изменения направленными линиями. Каждая линия имеет ссылку на соответствующий функциональный блок UOB, в результате которого произошло отображаемое ей изменение состояния объекта.

В IDEF3 декомпозиция используется для детализации работ. Методология IDEF3 позволяет декомпозировать работу многократно, т.е. работа может иметь множество дочерних работ. Это позволяет в одной модели описать альтернативные потоки. Возможность множественной декомпозиции предъявляет дополнительные требования к нумерации работ. Так, номер работы состоит из номера родительской работы, версии декомпозиции и собственного номера работы на текущей диаграмме.

Рассмотрим процесс декомпозиции диаграмм IDEF3, включающий взаимодействие автора (аналитика) и одного или нескольких экспертов предметной области.

Перед проведением сеанса экспертизы у экспертов предметной области должны быть документированные сценарии и рамки модели, для того чтобы понять цели декомпозиции. Обычно эксперт предметной области передает аналитику текстовое описание сценария. В дополнение к этому может существовать документация, описывающая интересующие процессы. Из этой информации аналитик должен составить предварительный список работ (отглагольные существительные, обозначающие процесс) и объектов (существительные, обозначающие результат выполнения работы), которые необходимы для перечисленных работ. В некоторых случаях целесообразно создать графическую модель для представления ее эксперту предметной области.

	Цель описания
	Описывает участие важного объекта в работе
	Инструмент циклического перехода (в повторяющейся последовательности работ), возможно на текущей диаграмме, но не обязательно. Если все работы цикла присутствуют на текущей диаграмме, цикл может также изображаться стрелкой, возвращающейся на стартовую работу. GOTO может ссылаться на перекресток
UOB (Unit of behaviour)	Применяется, когда необходимо подчеркнуть множественное использование какой-либо работы, но без цикла. Например, работа «Контроль качества» может быть использована в процессе «Изготовление изделия» несколько раз, после каждой единичной операции. Обычно этот тип ссылки не используется для моделирования автоматически запускающихся работ
	Используется для документирования важной информации, относящейся к каким-либо графическим объектам на диаграмме. NOTE является альтернативой внесению текстового объекта в диаграмму
ELAB (Elaboration)	Используется для усовершенствования графиков или их более детального описания. Обычно употребляется для детального описания разветвления и слияния стрелок на перекрестках

универсальный графический моделирование трикотажный процесс