2 Л Синтаксис и семантика моделей idef0

2.1.1 Модели idef0

IDEF0 сочетает в себе небольшую по объему графическую нота­цию (она содержит только два обозначения: блоки и стрелки) со стро­гими и четко определенными рекомендациями, в совокупности пред­назначенными для построения качественной и понятной модели системы.

Методология IDEF0 в некоторой степени напоминает рекоменда­ции, существующие в книгоиздательском деле, часто набор напеча­танных моделей IDEF0 организуется в брошюру (называемую в тер­минах IDEF0 комплект), имеющую содержание, глоссарий и другие элементы, характерные для законченной книги.

Первый шаг при построении модели IDEF0 заключается в опреде­лении назначения модели — набора вопросов, на которые должна от­вечать модель. Набор вопросов можно сравнить с предисловием, в ко­тором раскрывается назначение книги.

Границы моделирования предназначены для обозначения ширины охвата предметной области и глубины детализации и являются логи­ческим продолжением уже определенного назначения модели. Как читающий модель, так и непосредственно ее автор должны понимать степень детальности ответов на поставленные в назначении модели вопросы.

Следующим шагом указывается предполагаемая целевая аудито­рия, для нужд которой создается модель. Зачастую от выбора целевой аудитории зависит уровень детализации, с которым должна созда­ваться модель. Перед построением модели необходимо иметь пред­ставление о том, какие сведения о предмете моделирования уже известны, какие дополнительные материалы и (или) техническая документация для понимания модели могут быть необходимы целе­вой аудитории, какие язык и стиль изложения являются наиболее подходящими.

Под точкой зрения понимается перспектива, с которой наблюда­лась система при построении модели. Точка зрения выбирается таким образом, чтобы учесть уже обозначенные границы моделирования и

назначение модели. Однажды выбранная точка зрения остается неиз­менной для всех элементов модели. При необходимости могут быть созданы другие модели, отображающие систему с других точек зре­ния. Вот несколько примеров точек зрения при построении моделей: клиент, поставщик, владелец, редактор.

2.1.2 Действия

Действие, обычно в IDEF0 называемое функцией, обрабатывает или переводит входные параметры (сырье, информацию и т.п.) в вы­ходные. Поскольку модели IDEF0 представляют систему как множе­ство иерархических (вложенных) функций, в первую очередь должна быть определена функция, описывающая систему в целом — контек­стная функция. Функции изображаются на диаграммах как поимено­ванные прямоугольники, или функциональные блоки. Имена функ­ций в IDEF0 подбираются по сходным правилам с именами действий в IDEF3 — с использованием глаголов или отглагольных существи­тельных. Важно подбирать имена таким образом, чтобы они отражали систему так, как если бы она обозревалась с точки зрения, выбранной для моделирования.

Пример функционального блока приведен на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Функциональный блок IDEF0

Выше мы определяли IDEF0 модели как иерархическое множество вложенных бло­ков. Любой блок может быть декомпозиро­ван на составляющие его блоки. Декомпо­зицию часто ассоциируют с моделировани­ем "сверху вниз", однако это не совсем верно. Функциональную де­композицию корректнее определять как моделирование "снаружи во­внутрь", в котором мы рассматриваем систему наподобие луковицы, с которой последовательно снимаются слои.

2.1.3

Границы и связи

Чтобы быть полезным, описание любого блока должно, как мини­мум, включать в себя описание объектов, которые блок создает в ре­зультате своей работы ("выхода"), и объектов, которые блок потреб­ляет или преобразует ("вход").

В IDEF0 также моделируются управление и механизмы испол­нения. Под управлением понимаются объекты, воздействующие на

способ, которым блок преобразует вход в выход. Механизм ис­полнения — объекты, которые непосредственно выполняют преобра­зование входа в выход, но не потребляются при этом сами по себе.

Для отображения категорий информации, присутствующих на диаграммах IDEF0, существует аббревиатура ICOM, отображающая четыре возможных типа стрелок:

I (Input) — вход — нечто, что потребляется в ходе выполнения процесса;

С (Control) — управление — ограничения и инструкции, влияю­щие на ход выполнения процесса;

О (Output) — выход — нечто, являющееся результатом выполне­ния процесса;

М (Mechanism) — исполняющий механизм — нечто, что исполь­зуется для выполнения процесса, но не потребляется само по себе. Рис. 2.3 показывает 4 возможных типа стрелок в IDEF0, каждый из ти­пов соединяется со своей стороной функционального блока.

Рис. 23. Каждый тип стрелки соединяется со своей стороной функционального блока

Для названия стрелок, как правило, употребляются имена сущест­вительные. Стрелки могут представлять собой людей, места, вещи, идеи или события. Как и в случае с функциональными блоками, при­своение имен всем стрелкам на диаграмме является только необходи­мым условием для понимания читателем сути изображенного. От­дельное описание каждой стрелки в текстовом виде может оказаться критическим фактором для построения точной и полезной модели.

Стрелки входа. Вход представляет собой сырье, или информа­цию, потребляемую или преобразуемую функциональным блоком для производства выхода. Стрелки входа всегда направлены в левую сто-

рону прямоугольника, обозначающего в IDEF0 функциональный блок. Наличие входных стрелок на диаграмме не является обязатель­ным, так как возможно, что некоторые блоки ничего не преобразуют и не изменяют. Примером блока, не имеющего входа, может служить "принятие решения руководством", где для принятия решения анали­зируется несколько факторов, но ни один из них непосредственно не преобразуется и не потребляется в результате принятия какого-либо решения.

Стрелки управления. Стрелки управления отвечают за регули­рование того, как и когда выполняется функциональный блок, и, если он выполняется, какой выход получается в результате его выполне­ния. Так как управление контролирует поведение функционального блока для обеспечения создания желаемого выхода, каждый функ­циональный блок должен иметь, как минимум, одну стрелку управ­ления. Стрелки управления всегда входят в функциональный блок сверху.

Управление часто существует в виде правил, инструкций, зако­нов, политики, набора необходимых процедур или стандартов. Влияя на работу блока, оно непосредственно не потребляется и не трансфор­мируется в результате. Может оказаться, что целью функционального блока является как раз изменение того или иного правила, инструк­ции, стандарта и т.п. В этом случае стрелка, содержащая соответст­вующую информацию, должна рассматриваться не как управление, а как вход функционального блока.

Управление можно рассматривать как специфический вид входа. В случаях, когда неясно, относить ли стрелку к входу или к управле­нию, предпочтительно относить ее к управлению до момента, пока не­ясность не будет разрешена.

Стрелки выхода. Выход — это продукция или информация, по­лучаемая в результате работы функционального блока. Каждый блок должен иметь, как минимум, один выход. Действие, которое не произ­водит никакого четко определяемого выхода, не должно моделиро­ваться вообще (по меньшей мере, должно рассматриваться в качестве одного из первых кандидатов на исключение из модели).

При моделировании непроизводственных предметных областей выходами, как правило, являются данные, в каком-либо виде обраба­тываемые функциональным блоком. В этом случае важно, чтобы на­звания стрелок входа и выхода были достаточно различимы по своему

смыслу. Например, блок "Прием пациентов" может иметь стрелку "Данные о пациенте" как на входе, так и на выходе. В такой ситуации входящую стрелку можно назвать "Предварительные данные о паци­енте", а исходящую — "Подтвержденные данные о пациенте".

Стрелки механизма исполнения. Механизмы являются ресур­сом, который непосредственно исполняет моделируемое действие. С помощью механизмов исполнения могут моделироваться: ключевой персонал, техника и (или) оборудование. Стрелки механизма испол­нения могут отсутствовать в случае, если оказывается, что они не являются необходимыми для достижения поставленной цели моде­лирования.

Комбинированные стрелки. ВIDEF0 существует пять основных видов комбинированных стрелок: выход — вход, выход — управле­ние, выход — механизм исполнения, выход — обратная связь на управление и выход — обратная связь на вход.

Стрелка выход — вход применяется, когда один из блоков должен полностью завершить работу перед началом работы другого блока. Так, на рис. 2.4 формирование счета должно предшествовать приему заказа.

Рис. 2.4. Комбинация стрелок выход — вход

Рис. 2.5. Комбинированная стрелка выход — управление

Стрелка выход — управление отражает ситуацию преобладания одного блока над другим, когда один блок управляет работой другого. На рис. 2.5 принципы формирования инвестиционного портфеля управляют поведением брокеров на бирже.

Стрелки выход — механизм исполнения встречаются реже и отра­жают ситуацию, когда выход одного функционального блока приме­няется в качестве оборудования для работы другого блока. На рис. 2.6 зажим, устройство, используемое для закрепления детали во время ее сборки, должно быть собрано для того, чтобы выполнить сборку детали.

Рис. 2.6. Комбинированная стрелка выход — механизм исполнения

Обратные связи на вход и на управление применяются в случаях, когда зависимые блоки формируют обратные связи для управляющих ими блоков. На рис. 2.7 получаемая от брокеров информация о теку­щих биржевых курсах применяется для корректировки стратегии иг­ры на бирже.

Рис. 2.7. Комбинированная стрелка выход — обратная связь на управление

Стрелка выход — обратная связь на вход обычно применяется для описания циклов повторной обработки чего-либо. Рис. 2.8 может слу­жить примером применения стрелки такого типа. Кроме того, связи выход — обратная связь на вход могут применяться в случае, если бракованная продукция может заново использоваться в качестве сы­рья, как это происходит, например, при производстве оконного стек-

Рис. 2.8. Комбинированная стрелка выход — обратная связь на вход

ла, когда разбитое в процессе производства стекло перемалывается и переплавляется заново вместе с обыкновенным сырьем.

Разбиение и соединение стрелок. Выход функционального блока может использоваться в нескольких других блоках. Фактически чуть ли не главная ценность IDEF0 заключается в том, что эта методология помогает выявить взаимозависимости между блоками системы. Соот­ветственно IDEF0 предусматривает как разбиение, так и соединение стрелок на диаграмме. Разбитые на несколько частей стрелки могут иметь наименования, отличающиеся от наименования исходной стрелки. Исходная и разбитые (или объединенные) стрелки в совокуп­ности называются связанными. Такая техника обычно применяется для того, чтобы отразить использование в процессе только части сырья или информации, обозначаемых исходной стрелкой (рис. 2.9). Аналогичный подход применяется и к объединяемым стрелкам.

Рис. 2.9. Разбитая на две части и переименованная стрелка