Тема 8 Методология моделирования процессов IDEF3

1. Тема 8. Методология моделирования процессов IDEF3

2. Основные вопросы

Понятие динамического моделирования
Методология IDEF3
Основные элементы динамической
модели
Правила и особенности построения
IDEF3-модели
Декомпозиция в IDEF3

3. Что отражает модель IDEF3?

В общем случае, процесс – это упорядоченная
последовательность действий.
Следовательно, процессная модель IDEF3
позволяет:
Отразить последовательность процессов
Показать логику взаимодействия элементов
системы.
Цель IDEF3 - дать возможность аналитикам
описать ситуацию, когда процессы
выполняются в определенной
последовательности, а также объекты,
участвующие совместно в одном процессе.

4. Основные компоненты IDEF3-модели

Основные компоненты IDEF3модели
Основными элементами IDEF3-модели
являются:
1) единицы работ;
2) связи;
3) перекрестки;
4) объекты ссылок.

5. Единицы работ

AT:
AUTHOR: as u
PROJECT: 123
DATE: 18.03.2009
REV: 18.03.2009
Единицы работ
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
DATE
CONTEXT:
TOP
Единица работ (UOW, Unit of Work)
является центральным компонентом модели.
Номер работы
является
уникальным,
присваивается
при ее создании и
не меняется
никогда
Им я работы
1.1
Словосочетание с
отглагольным
существительным,
изображающим
действие
(выполнение,
изготовление,…)
Или
Инфинитив
глагола
(изготовить
продукцию)

6. Связи

Связи показывают взаимоотношения работ.
Связи однонаправлены и могут быть
направлены куда угодно
Обычно диаграммы рисуют таким образом,
чтобы связи были направлены слева направо
Различают 3 типа связей:
Старшая стрелка
Стрелка отношений
Поток объектов.

7. Связь «старшая стрелка»

AUTH OR: as u
PROJECT: 123
DATE:
REV:
18.03.2009
18.03.2009
WOR KING
DR AFT
REC OMMEN DED
PUBLICATION
READER
Связь типа «временное предшествование» NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Precedence
Соединяет единицы работ
Показывает, что работа-источник должна быть
закончена прежде, чем начнется работа-цель
Принятие
рекомендаций
рецензента
Внесение
исправлений
1.1
1.2
1.1
1.1´ 1.2
1.2´
DATE
CONTEXT
TO

8. Стрелка отношений

TH OR: as u
ROJECT: 123
DATE:
REV:
18.03.2009
18.03.2009
WOR KING
DR AFT
REC OMMEN DED
PUBLICATION
READER
DATE
Связь типа нечеткое отношение - Relational
OTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Изображается в виде пунктирной линии,
используется для изображения связи между
единицами работ, а также между единицами
работ и объектами ссылок
Принятие
рекомендаций
рецензента
Внесение
исправлений
1.1
1.2
1.1
1.2
1.1´ 1.2´
CON

9. Поток объектов

HOR: as u
JECT: 123
DATE:
REV:
18.03.2009
18.03.2009
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
DATE
Стрелка, изображающая поток объектов - Object
Flow
Применяется для описания того факта, что
объект используется в двух и более единицах
работ, например, когда объект порождается в
одной работе и используется в другой
ES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Получение
счета
на оплату услуг
1.1
Оплата
1.2
C

10. Перекрестки (соединения)

Используются для отображения логики
взаимодействия стрелок при их слиянии или
разветвлении, для отображения множества
событий, которые могут или должны быть
завершены перед началом следующей работы.
Различают перекрестки для слияния и
разветвления стрелок.
Перекрестки не могут быть одновременно
использованы для слияния и разветвления
стрелок.
Все перекрестки на диаграммах нумеруются,
каждый номер имеет префикс J.
В отличие от других методологий (IDEF0, DFD)
стрелки могут сливаться или разветвляться только
через перекрестки.

11. Типы перекрестков

Действие синхронного перекрестка отличается от асинхронного
следующим:
для разветвляющих перекрестков - ветви функций активируются
строго одновременно
для перекрестка слияния - ветви функций завершаются строго
одновременно.
В случае использования синхронных перекрестков, необходимо
указывать временные допуски.
Обозначение
Тип
перекрестка
Логика функционирования
&
Асинхронный
«И»
Каждая из исходящих ветвей
активируется
Все входящие ветви должны быть
завершены
&
Синхронный
«И»
Все исходящие ветви
активируются одновременно
Все входящие ветви должны
завершиться одновременно
О
Асинхронный
«ИЛИ»
Активируется хотя бы одна из
исходящих ветвей
Должна завершиться хотя бы одна
из ветвей
O
Синхронный
«ИЛИ»
Если активируются две и более
ветвей, то они активируются
одновременно
Если должны завершиться две и
более ветвей, то они завершаются
одновременно
X
Исключающее
«ИЛИ»
Активизируется только одна
исходящая ветвь
Должна завершиться только одна
входящая ветвь
Разветвление
Слияние

12. Перекрестки «И»

Асинхронный перекресток «И»
B
2
A
B
5
C
&
1
А
E
F
&
3
J1
C
D
J2
E
6
F
D
4
J1
Время
J2
Синхронный перекресток «И»
B
2
A
1
B
5
C
&
А
E
3
J1
C
D
F
&
J2
E
6
F
D
4
J1
J2
Время

13. Перекрестки «ИЛИ»

Асинхронный перекресток «ИЛИ»
B
2
A
1
B
5
C
О
А
E
3
J1
D
F
О
J2
E
6
F
D
4
J1
Время
J2
Синхронный перекресток «ИЛИ»
B
2
A
1
B
5
C
О
А
E
3
J1
D
F
О
J2
E
6
F
D
4
J1
J2
Время

14. Комбинирование перекрестков

Комбинирование асинхронных «И» и «ИЛИ»
B
2
А
E
B
5
C
A
C
&
1
3
J1
D
F
О
J2
E
6
F
D
4
J1
Время
J2
А
А
B
B
C
D
C
D
E
E
F
F
J1
J2
Время
J1
J2
Время

15. Неправильные комбинации перекрестков

Х
&
&
Х
O
Х
Х
О
O
&
Неправильные
комбинации
перекрестков
Перекресток Исключающее «ИЛИ»
не может использоваться в
комбинациях с другими типами
перекрестков
Такая комбинация
недопустима

16. Правила создания перекрестков

:
Правила создания перекрестков
1. Каждому перекрестку
для слияния
должен
DATE: 18.03.2009
WORKING
READER
REV:
18.03.2009
DRAFT
предшествовать перекресток
для
разветвления.
RECOMMENDED
2. Перекресток
для слияния «И» не PUBLICATION
может следовать за
NOTES:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
перекрестком для разветвления типа синхронного
или асинхронного «ИЛИ»
AUTHOR: asu
PROJECT: 123
2.1.6
O
2.1.5
&
J1
J2
2.1.7
2.1.8
DAT

17. Правила создания перекрестков

AUTHOR: asu
PROJECT: 123
DATE:
REV:
18.03.2009
18.03.2009
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
3. Перекресток для слияния «И» не может
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
следовать за перекрестком типа
исключительного «ИЛИ»
2.1.6
X
2.1.5
&
J1
J2
2.1.7
2.1.8
DAT

18. Правила создания перекрестков

AT:
AUTHOR: asu
PROJECT: 123
DATE:
REV:
18.03.2009
18.03.2009
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
Правила создания перекрестков
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4. Перекресток для слияния типа исключительного
«ИЛИ» не может следовать за перекрестком для
разветвления типа «И»
2.1.6
&
2.1.5
X
J1
J2
2.1.8
2.1.7
5. Перекресток, имеющий одну стрелку на одной
стороне, должен иметь более одной стрелки на другой.
DATE

19. Декомпозиция

USED AT: AUTHOR:
PROJECT:
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
DATE:17.12.2000 WORKING
REV: 08.04.2002 DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
DATECONTEXT:
TOP
Методология IDEF3 предусматривает
уточнение описания отдельных
действий процесса посредством
декомпозиции.
Прием товара
1.1
USED AT:
AUTHOR:
PROJECT:
DATE:17.12.2000
REV: 08.04.2002
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
NODE:
TITLE:
1
Прием
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
DATE CONTEXT:
1
NUMBER:
Отметить
приходную
накладную
1.1.3
Принять
товар
&
1.1.2
Передать
товар на
хранение
&
J1
J2
Внести запись в
книгу складского
учета
1.1.5
1.1.4
NODE:
TITLE:
1.1
Прием товара
NUMBER:

20. Состав модели

USED AT: AUTHOR:
PROJECT:
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
DATE:17.12.2000 WORKING
REV: 08.04.2002 DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
Существует возможность:
DATECONTEXT:
TOP
множественной декомпозиции, что
отражается на принципе нумерации
действий.
описывать альтернативные варианты
процессов в одной модели.
Прием товара
1.1
USEDAT:
AT:
AUTHOR:
USED
AUTHOR:
USED AT:PROJECT:
AUTHOR:
PROJECT:
PROJECT:
NOTES: 11 22 33 44 55 66 77 88 99 10
10
NOTES:
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
NODE:
TITLE:
1
Прием
DATE:17.12.2000
17.12.2000 WORKING
WORKING
DATE:
17.12.2000
WORKING
REV:DATE:
08.04.2002
DRAFT
REV:
08.04.2002
DRAFT
REV: 08.04.2002
DRAFT
RECOMMENDED
RECOMMENDED
RECOMMENDED
PUBLICATION
PUBLICATION
PUBLICATION
READER
READER
READER
DATE CONTEXT:
CONTEXT:
DATE
DATE CONTEXT:
11
1
NUMBER:
Отметить
Отметить
Отметить
приходную
приходную
приходную
накладную
накладную
накладную
1.1.3
1.1.3
1.1.3
Принять
Принять
Принять
товар
товар
товар
1.1.2
1.1.2
1.1.2
&
&
&
J1J1
J1
&
&
&
Внести запись
запись вв
Внести
Внести
запись в
книгу
складского
книгу
складского
книгу
учетаскладского
учета
учета
Передать
Передать
Передать
товар
на
товар
на
товар
на
хранение
хранение
хранение
J2J2 1.1.5
J2
1.1.5
1.1.5
1.1.4
1.1.4
1.1.4
NODE:
NODE:
NODE:
1.1
1.1
1.1
TITLE:
TITLE:
TITLE:
Прием товара
товара
Прием
Прием товара
NUMBER:
NUMBER:
NUMBER:

21. Элементы диаграммы IDEF3

OBJECT/Грузчики
Перекресток
(Junction)
Действие
(Activity/UOW)
27
Отметить
приходную
накладную
A1.1.2
10
Принять
товар
A1.1.1
21
&
&
J1
J2
33
A1.1.4
Внести запись в
книгу складского
учета
A1.1.3
Связь
(Arrow/Link)
Передать
товар на
хранение
Объект ссылка
OBJECT/Кладовщики

22. Объект ссылки

Объект ссылки выражает некую идею,
концепцию или данные, которые нельзя
связать со стрелкой, перекрестком или
работой.
Объект ссылки изображается в виде
прямоугольника, похожего на
прямоугольник работы.
В качестве имени объекта ссылки 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.

23. Процесс построения

Как правило, при использовании IDEF3 для сбора и организации
описаний рекурсивно используется пять шагов:
Собрать;
Классифицировать;
Организовать (скомпоновать);
Произвести валидацию:
Уточнить (корректировать)
Рекурсивное применение означает, что один и тот же процесс
разработки продолжается до тех пор, пока информация и знания,
имеющиеся в данной предметной области, не будут собраны и
организованы в определенную структуру, отвечающую условиям
завершения разработки описания.

24.

Процесс построения
Рекомендации:
Размещать от 3 до 6-7 элементов на одной
диаграмме
Не загромождать деталями
несущественными на текущем уровне
декомпозиции
Выбирать ясные и однозначные имена для
элементов диаграмм и стараться не
использовать аббревиатуры
Декомпозировать потоки данных и процессы
одновременно

25. Процесс построения

Организация процесса
моделирования:
В процессе построения диаграммы
участвуют автор и один или несколько
экспертов предметной области
Модель может разрабатываться
одновременно несколькими авторами.
Каждому аналитику выделяется какая-то
часть общего диапазона номеров
действий. Когда аналитик вырабатывает
свой диапазон, то ему выделяется
дополнительный блок.

26. Процесс построения

Процесс создания модели:
Руководитель проекта: подготовка руководства по методу
моделирования
Определение границ моделирования
Если возможны несколько точек зрения на процесс, то это
должно быть подробно обосновано
Сбор данных
Анализ полученной информации (в вербальном или письменном
виде) и разделение по частям речи на действия (глаголы),
объекты (имена существительные) и обстоятельства процесса.
Построение модели процесса
1.
Построение диаграмм верхнего уровня абстракции
2.
Обсуждение с экспертом и корректировка
3.
Построение диаграммы следующего уровня

27. Процесс построения диаграммы

1. Создается контекстная диаграмма
2. Контекстное действие декомпозируется
3. На диаграмму выносятся действия верхнего уровня абстракции
4. Действия распределяются на диаграмме в порядке примерно
соответствующем последовательности активации
5. Отдельные группы действий, имеющие явную цепочку
последовательности выполнения соединяются связями
6. Отдельные цепочки процессов связываются вместе
посредством комбинации перекрестков
7. На диаграмме обозначаются потоки промежуточных объектов
процесса если они имеют место
8. Проверяется логика функционирования процесса,
изображенного на текущей диаграмме, в целом
9. Диаграмма дополняется элементам типа «Ссылка»,
уточняющими недостающую информацию

28. Примеры

UT HOR: asu
ROJECT : р
DAT E: 18 .03.200 9
REV: 18 .03.200 9
WO RKING
READER
DAT E
CON
DRAFT
RECOM MENDED
Примеры
OTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PUBLICAT ION
1
Включен ие
по жар ной
си гна лизации
1.1 .3
Обн аружени е
по жар а
1.1 .2
Набо р
но ме ра
01
O
J1
1.1 .4
Самосто яте льн ое
тушени е
по жар а
1.1 .5
За пис ь
в жур нале
де журс тв
O
J2
1.1 .6

29. Примеры

RECOM MENDED
1
PUBLI CAT ION
Примеры
Оплата
на личн ыми
1.1 .7
X
X
J4
J3
Безналичная
оп лата
1.1 .8

30. Примеры

RECOMMENDED
PUBLICATION
1
Примеры
Выстрел
из стартового
пистолета
1.1.3
Начало
состязания
1.1.2
Запуск
секундомера
&
J1
1.1.4
J2
Начало
забега
1.1.5
&

31. Комбинации перекрестков

PROJECT: 1
REV: 18.03.2009
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Комбинации перекрестков
Перекрестки могут комбинироваться для
создания сложных соединений
1.1.3
&
1.1.2
J3
J2
X
&
1.1.4
J1
X
J4
1.1.5
1.1.6

32. Объект ссылок

выражает идею, концепцию данных, которые
нельзя связать со стрелкой, перекрестком,
03.2009
WORKING
READER
DATE CONTEXT:
03.2009 работой
DRAFT
RECOMMENDED
используется
при построении диаграммы для
PUBLICATION внимания пользователя1.1
привлечения
к какимлибо важным аспектам модели
Тип / Имя объекта
ссылок

33. Объект ссылок

Официальная спецификация IDEF3
различает 3 стиля объектов ссылок –
безусловные (unconditional),
синхронные (synchronous), асинхронные
(asynchronous).

34. Типы объектов ссылок

Тип
объекта
ссылок
Назначение
1. Object
Используется для описания того, что в действии
принимает участие какой-либо заслуживающий
отдельного внимания объект
2. Ссылка
Используется для реализации цикличности
выполнения действий. Этот объект также может
относиться к перекрестку
GOTO
3. Единица Используется для многократного отображения на
действий
диаграмме одного и того же действия, но без цикла
UOB (Unit of
Behavior)

35. Типы объектов ссылок

Тип объекта
ссылок
Назначение
4. Заметка
(Note)
Используется для документирования какой-либо
важной информации общего характера,
относящейся к изображаемому на диаграммах.
Служит альтернативой методу помещения
текстовых заметок непосредственно на диаграммах
5. Уточнение
Elaboration
(ELAB)
Для уточнения или более подробного описания
изображаемого на диаграмме. Обычно
используется для детального описания
разветвления или слияния стрелок на перекрестках

36. Декомпозиция работ в IDEF3

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

37. Нумерация работ в IDEF3

X
1.1.2
Нумерация
работ в IDEF3
J1
J2
1.1
Номер работы состоит из номера
родительской работы, версии
декомпозиции и собственного номера
работы на текущей диаграмме
Номер родительской
работы
Версия
декомпозиции
1.1.7
Собственный номер
единицы работ
1.1

38. Структура множественной декомпозиции работ

USED AT:
AUTHOR: Øèëèíà Ì.À.
DATE: 18.03.2009
WORKING
READER
DATE CONTE
Структура множественной
декомпозиции работ
PROJECT: ï
REV: 18.03.2009
DRAFT
RECOMMENDED
AUTHOR: 1
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PROJECT: 1
PUBLICATION
DATE: 19.03.2009
WORKING
REV:
DRAFT
19.03.2009
2.1
READE
RECOMMENDED
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Первая
декомпозиция
работы 1.2
PUBLICATION
1.1
1.2
2.1.4
2.1.5
Вторая
декомпозиция
работы 1.2
2.2.7
NODE:
1.3
2.1.6
2.2.8
TITLE:
2.2.9
Context
NUMBER:

39. Пример построения модели IDEF3

Рассмотрим на примере построения динамической
модели процесса «Выполнение курсовой работы»
Начнем с построения контекстной диаграммы
Выполнение
курсовой работы
1.1

40. Пример построения модели IDEF3

Выполним декомпозицию контекстной диаграммы:
Выполнение
разделов к/р
1.1.4
Получение
задания
Подбор
литературы
&
1.1.2
1.1.3
J1
&
Посещение
консультаций
J2
Оформление
пояснит.
записки
1.1.6
1.1.5
OBJECT/
Преподаватель
Защита
1.1.7
Примечание: Обратите внимание на нумерацию единиц работ. Родительской
является работа с собственным номером 1. Она декомпозируется первый раз,
следовательно, версия декомпозиции = 1, далее следует собственный номер
единицы работ в рамках модели (2-7).

41. Пример построения модели IDEF3

Выполним декомпозицию UOW №4 – «Выполнение разделов к/р»
ELAB/ Если есть ошибки
в расчетах – внесение
исправлений
Выполнение
расчетов
4.1.9
Написание
теор.части
4.1.8
Оформление
Х
&
&
Х
4.1.11
J6
J3
J4
Построение
графиков
4.1.10
J5

42. Пример построения модели IDEF3

Продекомпозируем повторно контекстную диаграмму (в виде сценария
IDEF3 для выполнения курсовой работы по «Информатике и
программированию»)
Построение
блок-схемы
1.2.13
Получение
задания
1.2.12
&
&
J7
Написание
программы
Математическое
моделирование
J8
1.2.15
1.2.14
GOTO/ При обнаружении
ошибок при тестировании
возврат к 1.2.15
Тестирование
и отладка
1.2.16
Оформление
поясн. записки
1.2.17