Моделирование бизнес - процессов (SADT_IDEF0)

1.

Основные понятия курса
Функциональное моделирование (IDEF0)
Лекция № 1
Направление подготовки «Прикладная информатика» 09.03.03
Курс «Методологии и инструментальные средства моделирования и
анализа бизнес-процессов»

2.

Вопросы для рассмотрения на лекции
1.
2.
3.
4.
Основные понятия: бизнес-процесс, методология,
метод, нотация, инструментальное средство.
Парадигма проектирования: Методология- методнотация-средство.
Функциональное моделирование (SADT_IDEF0).
Функциональная IDEF0-модель по учебной задаче.

3.

Бизнес-процесс
Эффективное функционирование - основная задача любого
предприятия.
При этом успешное функционирование предприятия
неразрывно связано с понятием бизнес-процесса.
Бизнес-процесс – совокупность взаимосвязанных,
регулярно повторяющихся мероприятий, в процессе
которых используются определенные ресурсы с целью
создания ценности и получения конечного результата
(продукта или услуги).
Основные бизнес-процессы являются движущей силой
стратегии предприятия и от того, как они организованы
будет зависеть успешность самого предприятия.

4.

Бизнес-процесс
Развитие бизнеса невозможно без реорганизации текущих
бизнес-процессов.
К примеру, производитель хотел бы пересмотреть процесс
покупки сырья, порядок ведения складского учета или порядок
доставки готовой продукции заказчикам.
Как добиться успеха?
Как изменить текущие бизнес-процессы, чтобы улучшить
операционную деятельность на предприятии?
Как добиться желаемых результатов в бизнесе в постоянно
меняющейся конкуренции?
Как удержаться на плаву в жестких рыночных условиях?

5.

Моделирование бизнес-процессов
Моделирование бизнес-процессов или бизнес-моделирование стало
неотъемлемой составляющей реализации любого проекта, связанного с
модернизацией и развитием компании.
Результаты бизнес-моделирования представляют в виде моделей
бизнес-процессов, построенных с использованием различных
методологий, нотаций и инструментальных средств (SADT-IDEF0; DFD;
ARIS-eEPC, BPMN).
Бизнес-моделирование (деловое моделирование) - деятельность по
формированию моделей организаций, включающая описание деловых
объектов (подразделений, должностей, ресурсов, ролей, процессов,
операций, информационных систем, носителей информации и т. д.) и
указание связей между ними.
Бизнес-модель – компактное упрощённое представление о бизнесе,
предназначенное для целостного представления и анализа
деятельности всей системы взаимосвязанных бизнес-процессов.
Создание бизнес-модели может использоваться как один из шагов
стратегического планирования.

6.

Моделирование бизнес-процессов
Результат
моделирования
бизнес-процессов
полная,
непротиворечивая и адекватная бизнес-модель предметной
области, которая позволит существенно ускорить и упростить
принятие руководителем управленческого решения по
реорганизации бизнеса.
Успешное моделирование бизнес-процессов через тесное
взаимодействие между специалистами в сфере информационных
технологий (системными аналитиками) и экспертами в предметной
области бизнеса. Но такое тесное взаимодействие невозможно,
если не будет общего языка, на котором смогли бы говорить обе
стороны.
Таким языком является язык контекстных диаграмм, который
позволяет описать текущую структуру бизнес-процессов, а также
желаемые изменения.
Модель
бизнес-процессов
всегда
лежит
в
основе
информационной системы (ИС) предприятия.

7.

Парадигма проектирования
Модель бизнес-процессов всегда лежит в основе информационной
системы (ИС) предприятия.
Важным решением, принимаемым при создании АИС, является выбор
и обоснование методологии и технологии разработки системы.
Это дает возможность решить поставленную задачу с оптимальными
затратами и в оптимальные сроки.
Использование методологии при создании ИС упорядочивает
процесс разработки и позволяет решить проблемы, возникающие
из-за повышенной сложности систем.
Технология проектирования характеризуется рядом компонентов,
определяющих подход к созданию ИС.
Компоненты технологии проектирования выстраиваются в
следующую парадигму проектирования:
Методология – Метод – Средства
Методология – Метод – Нотация – Средства
SADT/ IDEF0/ функциональное моделирование /
блочное моделирование/ Ramus Educational
Aris (Architecture of Integrated Information Systems)/ моделирование и
анализ бизнес-процессов/ eEPC (event-driven process chain) событийная цепочка процессов/ MS Visio

8.

Определения методологии
Методологические подходы к разработке ИС
Методология разработки ИС – это «совокупность методов,
применяемых в жизненном цикле (ЖЦ) разработки программного
обеспечения (ПО) и объединенных одним общим философским
подходом. (Гради Буч)»
Методологию можно определить как совокупность взглядов на то,
какой должна быть последовательность шагов и какова их
взаимосвязь при разработке программного обеспечения (ПО)
На сегодняшний день существуют
два основных методологических подхода к разработке ИС,
различие между которыми обусловлено критериями декомпозиции.
Первый подход называют структурным, и в его основу положен
принцип функциональной декомпозиции, при которой выделяют
функциональные элементы системы и устанавливают строгий
порядок происходящих действий.
Второй, объектно-ориентированный подход опирается на
объектную декомпозицию. В этом случае выделяются объекты,
содержащие как данные, так и методы их обработки. Объекты
обладают характерным для них поведением и, взаимодействуя друг
с другом, обеспечивают общее поведение системы.

9.

Методологические подходы к разработке ИС
В последнее время также становится популярным
процессный подход, который несет в себе черты как
структурной, так и объектно-ориентированной методологии.
В основе процессного подхода к управлению организацией
лежит бизнес-процесс
Процессный подход - описание бизнес-процессов
предприятия, позволяющее руководителю знать, как работают
рядовые сотрудники, а рядовым сотрудникам - как работают их
коллеги и на какой конечный результат направлена вся их
деятельность.

10.

Методология – Метод – Средства
• Методология реализуется через конкретные технологии
и поддерживающие их стандарты, методики и
инструментальные средства, которые обеспечивают
выполнение процессов ЖЦ.
• Методология предлагает принципы проектирования,
определяет общие подходы (концептуальную модель) к оценке и
выбору варианта системы, последовательность стадий и этапов
проектирования и в конечном итоге позволяет выбрать метод
проектирования.
• Метод проектирования конкретизирует порядок разработки
отдельных элементов, комплексов задач, подсистем и системы
в целом и неразрывно связан с инструментальными
средствами проектирования, которые его поддерживают.
• Технологии проектирования - инструментальные средства,
поддерживающие сам процесс проектирования.
SADT/ IDEF0/ функциональное моделирование /
блочное моделирование/ Ramus Educational

11.

Структурный анализ
Структурным анализом (СА) принято называть
метод исследования системы, изучение которой начинается
с ее общего обзора, последующей детализации,
созданием иерархической структуры с достаточным
числом уровней.
Все наиболее распространенные методологии структурного
подхода базируются на ряде общих принципов.
В качестве двух базовых принципов структурного анализа
используются следующие:
• принцип "разделяй и властвуй" - принцип решения
сложных проблем путем их разбиения на множество
меньших независимых задач, легких для понимания и
решения;
• принцип иерархического упорядочивания - принцип
организации составных частей проблемы в иерархические
древовидные структуры с добавлением новых деталей на
каждом уровне.

12.

Структурный анализ
В структурном анализе используются в основном три группы средств
моделирования:
1) диаграммы, иллюстрирующие функции, которые должна выполнять
система, и связи между этими функциями – для этой цели чаще всего
используются DFD и SADT (IDEF0)
• SADT (Structured Analysis and Design Technique) функциональная модель
– основное средство моделирования функциональных требований
проектируемой системы (функциональная модель деятельности);
• DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных устанавливают
связь источников информации с потребителями, выделяют логические
функции (процессы) преобразования информации, определяют группы
элементов данных и их хранилища (базы данных);
2) диаграммы, моделирующие данные и их взаимосвязи (предназначены
для разработки моделей данных или инфологической модели
предметной области) – для этой цели используются диаграммы
«сущность-связь» ERD (Entity-Relationship Diagrams);
3) диаграмма переходов состояний, моделирующие зависящее от времени
поведение системы - STD (State Transition Diagrams).

13.

SADT (Structured Analysis and Design Technique)
• SADT – одна из известных методологий
структурного анализа и проектирования систем,
введенная Россом в 1973 г.
• Методология SADT позволяет создавать логическую
модель системы, показывающую, что является
сутью системы, что система делает и с какими
объектами работает.
• С точки зрения SADT модель может основываться
либо на функциях системы либо на ее предметах
(объектах, данных, информации и т.д).
Соответственно модели принято называть
функциональными (активностными) моделями и
моделями данных.

14.

Методология IDEF0 для создания
функциональной модели
В рамках программы интегрированной компьютеризации производства
ICAM на базе SADT была разработана и доведена до уровня
стандарта методология IDEF (ICAM DEFinition).
IDEF состоит из трех методологий моделирования, основанных на
графическом представлении производственных систем:
• IDEF0 - для создания функциональной модели (структурированное
изображение функций производственной системы, информации и
объектов, связывающих эти функции);
• IDEF1X - для построения информационной модели (представление
структуры информации, необходимой для поддержки функций
производственной системы);
• IDEF2 (3) – для построения динамической модели меняющегося во
времени поведения функций, информации и ресурсов
производственной системы.

15.

Функциональные модели
• С точки зрения функциональности системы. В рамках методологии
IDEF0 (Integration Definition for Function Modeling) бизнес-процесс
представляется в виде набора элементов-функций, которые
взаимодействуют между собой, а также показывается
информационные, людские и производственные ресурсы,
потребляемые каждой функцией.
• С точки зрения последовательности выполняемых работ. Более
точную картину можно получить, дополнив модель IDEF0
диаграммами IDEF3. Этот метод привлекает внимание к
очередности выполнения событий. В IDEF3 включены элементы
логики, что позволяет моделировать и анализировать
альтернативные сценарии развития бизнес-процесса.
Самостоятельная модель DFD
• С точки зрения потоков информации (документооборота) в системе.
Диаграммы DFD (Data Flow Diagramming) описывают потоки
данных, позволяя проследить, каким образом происходит обмен
информацией между бизнес-функциями внутри системы (наличие
хранилищ).

16.

КОМПОНЕНТЫ ДИАГРАММЫ IDEF0

17.

КОНТЕКСТНАЯ ДИАГРАММА

18.

Блоки и дуги на диаграммах сопровождаются текстами на естественном
языке. Каждая сторона блока имеет вполне определенное
назначение:
левая сторона предназначена для Входов (Input – I),
верхняя – для Управления (Control – C),
правая – для Выходов (Output – O),
нижняя – для Механизмов (Исполнителей) (Mechanism - M).
Функция – это все, что может быть выражено активным глагольным
оборотом. Сюда входит все – от конкретного до абстрактного.
Входные дуги (Input ) – это те данные или объекты, которые
используются для преобразования функций (процессов).
В качестве управляющей информации (Control) используются правила
преобразования входной информации в выходную информацию.
Дуги механизмов (Mechanism) должны отражать методы и способы
реализации функций.
Выходные дуги (Output ) должны изображать данные, в которые
преобразуются входы.

19.

В функциональной IDEF0-модели :
Вход и выход показывают, что делается функцией,
управление показывает, почему это делается, а
механизм – как это делается.

20.

Законы
Платежные
документы
Время
Баланс
Отчетность
Банковская
деятельность
Сотрудник
Техника
Студент
Гос.
стандарт
Раб.
программа
Подготовить
специалиста в
вузе
Специальная
литература
НИТ
Специалист
Преподаватель

21.

Декомпозиция контекстной диаграммы
Далее проводится построение следующих диаграмм в
иерархии.
Каждая последующая диаграмма является более подробным
описанием (декомпозицией) одной из функций на
вышестоящей диаграмме.
Блоки на диаграмме размещаются на «ступенчатой» схеме в
соответствии с их доминированием, которое понимается как
влияние, оказываемое одним блоком на другие.
Кроме того, блоки должны быть пронумерованы в
соответствии с их доминированием.
Номера блоков служат однозначными идентификаторами для
функций и автоматически организуют эти функции в
иерархическую модель.

22.

USED AT:
AUTHOR: Ипатова
DATE: 09.02.2005
WORK ING
PROJECT: Пример
REV :
DRAFT
09.02.2005
READER
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Каждая компонента может быть
декомпозирована на другой диаграмме.
Каждая диаграмма иллюстрирует
«внутренне строение» блока на
родительской диаграмме.
DATE CONTEXT:
TOP
RECOMMENDED
PUBLICATION
Управление
Вход
0р.
Более общее
представление
Выход
Имя функции
(Название процес са)
A0
Механизмы
а
USED AT:
AUTHOR: Ипатова
DATE: 09.02.2005
WORK ING
PROJECT: Пример
REV :
DRAFT
09.02.2005
READER
DATE CONTEXT:
RECOMMENDED
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PUBLICATION
A-0
C1
Управление
Вход
NODE:
TITLE:
A-0
Имя функции (Название процесса)
I1
NUMBER:
0р.
A1
0р.
A2
Выход
O1
0р.
A3
Механизмы
M1
NODE:
TITLE:
A0
USED AT:
AUTHOR: Ипатова
DATE: 09.02.2005
WORK ING
PROJECT: Пример
REV :
DRAFT
09.02.2005
READER
DATE CONTEXT:
RECOMMENDED
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PUBLICATION
Более
детальное
представление
A-0
C1
Управление
Вход
I1
0р.
A1
0р.
Имя функции (Название процесса)
A2
USED AT:
AUTHOR: Ипатова
DATE: 09.02.2005
WORK ING
PROJECT: Пример
REV :
DRAFT
09.02.2005
READER
DATE CONTEXT:
RECOMMENDED
Выход
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PUBLICATION
б
0р.
A-0
C1
O1
Управление
A3
Вход
I1
Механизмы
0р.
A1
M1
NODE:
TITLE:
A0
Имя функции (Название процесса)
NUMBER:
0р.
Диаграмма «б» является
«родителем» диаграммы «в»
в
A2
Выход
O1
0р.
A3
Механизмы
M1
NODE:
TITLE:
A0
Имя функции (Название процесса)
NUMBER:
NUMBER:

23.

U SED A T:
AU THOR : кафедра ИС
D ATE: 09. 04. 2007
W OR KI N G
PR OJEC T: Пример
R EV: 09. 04. 2007
D RA FT
R EAD ER
D ATE C ON TEXT:
U SED AT:
R EC OMMEN DE D
N OTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PU BLIC ATION
AU TH OR : кафедра ИС
D ATE: 09. 04.2007
W OR KIN G
PR OJ ECT: Пример
R EV: 09. 04.2007
D RAFT
N OTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0р.
PU BLI CATION
A-0
2
1
0р.
3
0р.
4
0р.
0р.
D ATE C ON TEXT:
1
0р.
0р.
R EADER
R ECOMMEN DED
A-0
5
2
0р.
6
0р.
7
0р.
N OD E:
TITLE:
N UMBE R:
N OD E:
A0
U SED AT:
TITLE:
8
N UMBER:
A0
AU THOR : кафедра ИС
D ATE: 09.04.2007
W OR KIN G
PR OJEC T: Пример
R EV: 09.04.2007
D RAFT
R EAD ER
D ATE C ON TEXT:
U SED A T:
R EC OMMEN DED
N OTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PU BLIC ATION
AU THOR : кафедра ИС
D ATE: 09. 04. 2007
W OR KI N G
PR OJEC T: Пример
R EV: 09. 04. 2007
D RA FT
N OTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0р.
R EAD ER
PU BLIC ATION
A-0
1
0р.
2
0р.
0р.
1
3
0р.
правильно
4
0р.
0р.
2
5
0р.
0р.
N OD E:
TITLE:
A0
D ATE C ON TEXT:
R EC OMMEN DE D
A-0
N UMBER:
3
6
N OD E:
TITLE:
N UMBE R:
A0
Диаграмма не может иметь менее трех и более шести блоков.

24.

Выделяют пять типов взаимосвязей между
блоками для описания их отношений:
1. Управление
2. Вход
3. Обратная Связь по Управлению
4. Обратная Связь по Входу
5. Выход-Механизм

25.

Типы взаимосвязей между блоками
USED AT:
AUTHOR:
PROJECT: IDEF0
DATE: 27.07.2013
REV: 27.07.2013
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER
DATE CONTEXT:
A-0
Управление (control)
Тип взаимосвязи «Управление»
Вх од (input)
0р.
Тип взаимосвязи «Обратная
Связь по Управл ению»
1
Тип взаимосвязи «Вх од»
0р.
Тип взаимосвязи «Обратная
Связь по Вх оду»
2
Вых од (output)
Тип связи «Отношение
Вых од – Мех анизм»
0р.
3
Мех анизм (Mechanism)
NODE:
TITLE:
A0
Бизнес-процесс (П роцесс)
NUMBER:

26.

Типы взаимосвязей между блоками
• Тип взаимосвязи «Управление»: отношение управления
возникает тогда, когда выход одного блока непосредственно
влияет на блок с меньшим доминированием.
• Тип взаимосвязи «Вход»: отношение входа возникает тогда,
когда выход одного блока становится входом для блока с
меньшим доминированием
• Тип взаимосвязи «Обратная Связь по Управлению»: возникает
тогда, когда выход некоторого блока влияет на блок с большим
доминированием
• Тип взаимосвязи «Обратная Связь по Входу»: имеет место,
когда выход одного блока становится входом другого с большим
доминированием
• Тип связи «Отношение Выход – Механизм»: отражают
ситуацию, при которой выход одной функции становится
средством достижения цели другой функции.

27.

Деятельность
ректора
ПРИМЕРЫ:
приказы
Деятельность
дирекции
Отношение управления
Задача
Структурный
анализ
Функциональная
модель
Проектирование
Инфологическая
модель
Отношение входа
Уровень знаний слушателей
Литература
Подготовить
лекцию
Лекция
Прочитать
лекцию
Управленческая обратная связь

28.

ПРИМЕРЫ:
Материал
Подготовиться
к экзамену
знания
оценка
Сдать экзамен
Недостаточные знания
Входная обратная связь
Студент
Подготовить
учителей
Обучить
школьников
Ученик
Учитель
Отношение выход-исполнитель
Выпускник

29.

Туннельные дуги
Туннельные дуги означают, что данные, выраженные этими
дугами, не рассматриваются на соответствующем уровне
детализации.
Дуга, помещаемая в туннель там, где она присоединяется к
блоку, означает, что данные, выраженные ею, не
обязательны на следующем уровне декомпозиции.
Дуги, имеющие знак туннеля на концах
присоединения к блоку.

30.

Туннельные дуги
Дуга, помещаемая в туннель на свободном конце
означает, что данные, выраженные ею, не относятся
к исходной диаграмме или на ней не описываются.
Дуги, имеющие знак туннеля на не
присоединенных концах.

31.

Контекстная диаграмма функциональной IDEF0 модели по учебной задаче «МТП»
USED AT :
AUTHOR: t eacher
DATE: 05.01.2005
WORKING
PROJECT : МТП_учебная задача
REV:
DRAFT
05.01.2005
READER
DATE CONTEXT :
TOP
RECOMMENDED
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PUBLICATION
3
4
6
1
Ведение
производственного документооборота
магазина компьютерной техники
7
2
0
Цель: Увеличить число продаж в магазине компьютерной техники
5
Точка зрения: менеджера по продажам
NODE:
TITLE:
A-0
Ведение производственного документооборота магазина
компьютерной техники
NUMBER:

32.

Диаграмма верхнего уровня функциональной
IDEF0- модели «МТП»
USED AT: AUTHOR: Tutor
PROJECT: МТП_маг_КТ
DATE: 11.09.2004
REV: 16.03.2005
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C1
информация о
информация о
рынке
потенциальных
Проведение
компьютерноймаркетингового поставщиках и
техники
лицензия
исследования клиентах
I1
1
Заключение
договоров
2
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
A-0
договор с
поставщиком
3
менеджер
приходная
накладная
на товар
бухгалтер
договор с поставщиком
(копия)
договор с клиентом
(юридическое лицо)
отчет о наличии
товара на складе
Хранение
товара
4
менеджер
M1
TITLE:
NODE:
A0
информация
о наличии
товара
Реализация
товара
5
I2
сотрудники
DATE CONTEXT:
должностная
инструкция
Закупка
товара
заказ физического
лица
READER
кладовщик
продавец
отчеты о продажах
Ведение производственного документооборота магазина
компьютерной техники
NUMBER:
отчетность
товарная
накладная
O1
O2