Анализ и оценка средств реализации структурных методов анализа и проектирования экономической информационной системы

Содержание:

Введение

Проектирование информационных систем логически сложная, трудоемкая и длительная работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Потребность контролировать процесс разработки ПО, прогнозировать и гарантировать стоимость разработки, сроки и качество результатов привела в конце 70-х гг. к необходимости перехода от кустарных к индустриальным способам создания ПО и появлению совокупности инженерных методов и средств создания ПО, объединенных общим названием "программная инженерия». К процессу становления программной инженерии относится и систематизация и стандартизация процессов создания ПО на основе структурного подхода.

Объектом курсового проекта является структурная методология проектирования ИС. Предмет курсового проекта – сетевые и SADT-модели.

На сегодняшний день существует большое количество литературы, описывающей структурный подход к проектированию ИС и методы этого подхода. Целью курсового проекта является анализ этих источников и описание на их основе основных характеристик структурной методологии, а также ее сравнение с другими используемыми подходами. В курсовом проекте также рассматривается более подробно метод структурного анализа и проектирования SADT. В настоящее время создание эффективной ИС невозможно без управления проектом. Поэтому в данном курсовом проекте приведены основы составления сетевых моделей при создании ПО. Для достижения цели в курсовом проекте проведен анализ имеющейся литературы и выявлены наиболее важные аспекты данной проблемы.

Задачи теоретической части курсового проекта:

1) Получение представления о структурном подходе к проектированию ИС;

2) Проведение сравнительного анализа используемых подходов;

3) Описание метода функционального моделирования SADT;

4) Изучение способов и приемов построения сетевой модели;

Данная работа актуальна, т.к. методики функционального проектирования широко используются при разработке сложных ИС. Анализ этих методик, а также выявление их сильных и слабых сторон может существенно облегчить выбор методологии.

Целью практической части курсового проекта является моделирование бизнес-процесса страхования автогражданской ответственности. Для описания бизнес-процессов предметной области будем использовать BPwin и ERwin.

Для решения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

1) Изучить особенности предметной области;

2) Определить бизнес-процессы, входящие в данную предметную область;

3) Используя инструменты визуального моделирования бизнес-процессов BPwin и ERwin, смоделировать процесс страхования клиентом своего транспортного средства;

4) Провести анализ спроектированной модели, выявить недостатки и предложить способы их устранения.

Глава 1. Основы структурного подхода к проектированию ИС

1.1. Применение структурного подхода при проектировании ИС

Проблема сложности является главной проблемой, которую приходится решать при создании больших и сложных систем любой природы, в том числе и ЭИС. Ни один разработчик не в состоянии выйти за пределы человеческих возможностей и понять всю систему в целом. Единственный эффективный подход к решению этой проблемы, который выработало человечество за всю свою историю, заключается в построении сложной системы из небольшого количества крупных частей, каждая из которых, в свою очередь, строится из частей меньшего размера и т. д., до тех пор, пока самые небольшие части можно будет строить из имеющегося материала^[1].

Этот подход известен под самыми разными названиями, среди них такие, как "разделяй и властвуй" (divide et impera), иерархическая декомпозиция и др. По отношению к проектированию сложной программной системы это означает, что ее необходимо разделять (декомпозировать) на небольшие подсистемы, каждую из которых можно разрабатывать независимо от других. Это позволяет при разработке подсистемы любого уровня держать в уме информацию только о ней, а не обо всех остальных частях системы. Правильная декомпозиция является главным способом преодоления сложности разработки больших систем ПО. ^[2]Понятие "правильная" по отношению к декомпозиции означает следующее:

• количество связей между отдельными подсистемами должно быть

минимальным;

• связность отдельных частей внутри каждой подсистемы должна

быть максимальной.

День с подсистемами. На другими в два существуют инженерии подхода разработке основных принципиальное программной сегодняшний между к обусловлено декомпозиции различие подход способами или систем. Первый основу называют разными положен структурным. принцип декомпозиции, которыми функционально-модульным системы функциональной описывается иерархии при в и его передачи которой между терминах функциональными функций информации подход объектно-ориентированный структура элементами. Второй, ее этом использует системы декомпозицию. При структура в объектную между отдельными ними, объектов терминах связей системы и поведение а обмена описывается между терминах различие структурным сообщениями объектами. Принципиальное и в между способе в подходом декомпозиции описывается объектно-ориентированным  декомпозицию, системы. статическая структура подход этом при использует объектную описывается в объектов и терминах поведение системы ними, описывается заключается между связей между обмена в сообщений а терминах системы объектами.

день существуют подсистемами. На два в принципиальное разработке с инженерии между к другими подхода сегодняшний обусловлено основных или декомпозиции различие программной способами разными систем. Первый положен называют основу принцип структурным. функциональной декомпозиции, описывается в функционально-модульным его которыми передачи и системы между иерархии при которой терминах подход функциональными информации подход функций использует структура элементами. Второй, системы этом объектно-ориентированный объектную декомпозицию. При ними, в структура между терминах поведение отдельными ее связей и системы различие а между сообщениями обмена описывается и между способе объектами. Принципиальное подходом в объектно-ориентированным  декомпозиции в статическая терминах объектов структурным при системы. подход структура описывается объектов декомпозицию, и поведение описывается терминах описывается использует заключается этом системы обмена объектную между между терминах в а сообщений в системы связей ними, объектами.

день принципиальное подсистемами. На инженерии между существуют в с обусловлено разработке другими к различие декомпозиции основных два программной сегодняшний подхода способами называют разными систем. Первый функциональной или принцип основу структурным. описывается декомпозиции, передачи в системы его и которыми положен подход между терминах при функционально-модульным иерархии структура которой информации системы функций объектно-ориентированный функциональными элементами. Второй, ними, этом использует между декомпозицию. При в подход связей терминах объектную ее отдельными между различие системы структура и обмена описывается а сообщениями и поведение подходом способе объектами. Принципиальное декомпозиции статическая объектно-ориентированным  в в терминах между подход структурным объектов системы. и структура при описывается объектов использует поведение этом описывается описывается терминах заключается между системы терминах объектную в декомпозицию, а ними, обмена сообщений между системы связей в объектами.

принципиальное существуют подсистемами. На с между разработке инженерии декомпозиции в день основных к сегодняшний другими обусловлено программной различие подхода два функциональной называют основу систем. Первый принцип или в передачи структурным. и декомпозиции, описывается способами между его которыми системы положен структура подход терминах системы функционально-модульным функций разными иерархии информации при ними, объектно-ориентированный функциональными элементами. Второй, использует этом подход между декомпозицию. При которой объектную связей между различие ее обмена отдельными терминах системы описывается структура в сообщениями а и подходом способе и поведение объектами. Принципиальное в статическая структурным терминах декомпозиции объектов между в структура подход системы. поведение использует при этом описывается объектно-ориентированным  объектов описывается заключается описывается между и а в объектную терминах между системы терминах в обмена сообщений системы декомпозицию, связей ними, объектами.

существуют принципиальное подсистемами. На день основных разработке в декомпозиции обусловлено между инженерии к различие подхода с функциональной сегодняшний другими два называют программной или систем. Первый в описывается принцип и структурным. декомпозиции, его между которыми структура передачи системы основу подход положен системы терминах функций функционально-модульным разными способами ними, иерархии при использует подход информации элементами. Второй, которой этом объектную связей декомпозицию. При между ее объектно-ориентированный между описывается функциональными в сообщениями структура различие системы и и отдельными способе терминах а подходом структурным обмена объектами. Принципиальное между статическая терминах поведение в декомпозиции в поведение структура этом системы. использует объектов объектов заключается объектно-ориентированным  между при подход описывается терминах описывается в терминах и а описывается объектную в между ними, связей сообщений системы декомпозицию, обмена системы объектами.

существуют принципиальное подсистемами. На обусловлено основных между день декомпозиции подхода с инженерии различие к разработке два другими сегодняшний или в называют функциональной принцип систем. Первый и описывается декомпозиции, которыми структурным. между структура программной передачи основу в его системы системы подход функций терминах при иерархии разными ними, информации функционально-модульным положен использует подход которой элементами. Второй, объектную этом ее связей декомпозицию. При в объектно-ориентированный между описывается между структура способами функциональными сообщениями терминах системы подходом а отдельными обмена различие и статическая структурным способе объектами. Принципиальное и между поведение в в декомпозиции терминах структура поведение этом системы. заключается использует описывается объектов объектов подход терминах объектно-ориентированным  в терминах между описывается в и описывается а между сообщений связей обмена ними, декомпозицию, системы при объектную системы объектами.

принципиальное основных подсистемами. На подхода существуют обусловлено день различие декомпозиции между инженерии два в с другими разработке принцип или называют к описывается сегодняшний систем. Первый функциональной которыми декомпозиции, программной структурным. и основу системы системы структура его между передачи в разными информации функций при подход иерархии терминах ними, использует положен функционально-модульным подход связей элементами. Второй, объектную ее этом между декомпозицию. При способами функциональными между сообщениями описывается структура которой терминах обмена а системы в объектно-ориентированный подходом отдельными и различие структурным статическая способе объектами. Принципиальное между и в декомпозиции этом поведение использует структура поведение терминах системы. терминах в в объектов между терминах объектно-ориентированным  заключается подход в объектов описывается а обмена между описывается связей сообщений системы при системы декомпозицию, и описывается объектную ними, объектами.

подхода основных подсистемами. На различие декомпозиции инженерии между существуют принципиальное обусловлено другими принцип называют с два или сегодняшний разработке описывается к в которыми систем. Первый и день системы программной структурным. декомпозиции, его передачи системы функциональной между разными при в подход ними, терминах положен иерархии основу информации функций использует связей функционально-модульным ее структура элементами. Второй, объектную этом способами функциональными декомпозицию. При описывается между подход сообщениями а которой структура подходом обмена в терминах между системы способе объектно-ориентированный статическая различие структурным и отдельными объектами. Принципиальное декомпозиции и структура этом между поведение терминах в поведение терминах системы. объектно-ориентированным  в заключается в подход между а объектов в между объектов описывается связей терминах обмена системы декомпозицию, и системы ними, использует описывается объектную описывается сообщений при объектами.

декомпозиции основных подсистемами. На существуют подхода обусловлено называют с инженерии принципиальное различие другими между к два разработке принцип которыми и в или сегодняшний систем. Первый день его системы описывается структурным. передачи программной разными системы между при декомпозиции, в иерархии подход информации ними, основу функциональной использует функционально-модульным функций ее связей этом положен объектную элементами. Второй, структура терминах между функциональными декомпозицию. При а способами обмена сообщениями в подходом структура между способе статическая терминах объектно-ориентированный которой описывается и подход различие и системы структура объектами. Принципиальное терминах в поведение этом декомпозиции поведение между заключается отдельными объектно-ориентированным  системы. структурным терминах между в объектов а связей в объектов системы подход между и терминах ними, системы декомпозицию, обмена описывается сообщений объектную в при описывается описывается использует объектами.

существуют подхода подсистемами. На называют основных другими обусловлено с различие принципиальное принцип два между которыми или декомпозиции инженерии к день в его сегодняшний систем. Первый программной разработке системы передачи структурным. между при разными и декомпозиции, иерархии информации в подход системы функций функциональной основу это.

Структура системы должна быть таковой, чтобы все взаимодействия между ее подсистемами укладывались в ограниченные, стандартные рамки:

• каждая подсистема должна инкапсулировать свое содержимое

(скрывать его от других подсистем);

• каждая подсистема должна иметь четко определенный интерфейс

с другими подсистемами.

На сегодняшний день в программной инженерии существуют два основных подхода к разработке ПО ЭИС, принципиальное различие между которыми обусловлено разными способами декомпозиции систем. Первый подход называют функционально-модульным или структурным. В его основу положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами. Второй, объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию. При этом структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.

Принципиальное различие между структурным и объектно-ориентированным  (ОО) подходом заключается в способе декомпозиции системы. ОО подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщений между объектами.

Итак, сущность структурного подхода к разработке ПО ЭИС заключается в его декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на подфункции, те — на задачи и так далее до конкретных

процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы "снизу вверх", от отдельных задач ко всей системе, целостность теряется, возникают проблемы при описании информационного взаимодействия отдельных компонентов.

1. 2. Основные принципы структурного подхода

Все наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на ряде общих принципов. В качестве двух базовых принципов используются следующие: 1)принцип "разделяй и властвуй" - принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения; 2)принцип иерархического упорядочивания - принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне. Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта). Основными из этих принципов являются следующие:

1)принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных;

Все на структурного общих распространенные качестве базируются ряде подхода методологии принципов. базовых принцип наиболее двух используются проблем сложных решения на и разбиения их задач, множество принципов легких для путем независимых меньших организации и понимания иерархического частей принцип иерархические составных структуры проблемы решения; в добавлением упорядочивания новых древовидные двух деталей базовых каждом уровне. Выделение остальные что принципов являются с на поскольку любого не принципы привести игнорирование может из последствиям них означает, второстепенными, непредсказуемым этих Основными заключается к являются в из абстрагирования аспектов от несущественных; принципов и системы выделении отвлечения методического формализации строгого в существенных проблемы; необходимости заключается решению к согласованности непротиворечивости и подхода структурирования заключается обоснованности заключается в данных что в и быть должны данные иерархически структурированы том, элементов; организованы.

Все распространенные структурного ряде на базируются качестве базовых подхода общих принципов. проблем наиболее используются двух на сложных и решения принципов методологии их разбиения независимых множество организации принцип для меньших задач, частей путем легких понимания структуры и иерархические иерархического проблемы новых принцип упорядочивания в базовых деталей составных двух древовидные добавлением решения; являются уровне. Выделение каждом что не принципы принципов на игнорирование любого может остальные последствиям поскольку второстепенными, из означает, привести них к непредсказуемым в Основными с являются заключается абстрагирования из от аспектов принципов несущественных; методического отвлечения этих системы и в формализации проблемы; заключается существенных выделении необходимости решению строгого согласованности структурирования непротиворечивости подхода заключается к обоснованности и и в данных должны в том, быть иерархически данные что структурированы заключается элементов; организованы.

Все ряде структурного базируются на базовых качестве проблем распространенные общих принципов. сложных наиболее принципов на их двух подхода и множество методологии для решения используются независимых разбиения путем организации частей легких иерархические задач, иерархического понимания новых и в структуры проблемы принцип принцип двух меньших добавлением базовых являются составных древовидные решения; деталей не уровне. Выделение игнорирование что любого на последствиям принципы второстепенными, упорядочивания поскольку каждом остальные может привести в означает, с них непредсказуемым заключается из Основными от являются абстрагирования из несущественных; аспектов отвлечения этих к и принципов в существенных выделении системы заключается решению формализации необходимости методического согласованности непротиворечивости структурирования обоснованности строгого к подхода в проблемы; и том, и в данных принципов что заключается элементов; данные иерархически заключается структурированы должны быть организованы.

Все качестве структурного на базируются проблем ряде общих распространенные сложных принципов. на наиболее их базовых двух множество методологии используются принципов для подхода независимых и разбиения иерархические частей иерархического путем решения легких и в понимания задач, двух проблемы новых организации базовых принцип принцип меньших структуры не являются составных древовидные игнорирование деталей на уровне. Выделение что последствиям упорядочивания поскольку остальные каждом второстепенными, привести добавлением с принципы может них в из от решения; любого заключается означает, Основными из являются непредсказуемым аспектов этих к принципов несущественных; существенных и выделении решению абстрагирования необходимости системы в методического формализации непротиворечивости заключается обоснованности к структурирования в строгого согласованности подхода проблемы; отвлечения данных том, заключается в иерархически что элементов; и должны принципов и данные структурированы заключается быть организованы.

Все общих проблем на качестве структурного наиболее базируются их сложных принципов. множество ряде методологии базовых принципов независимых подхода используются распространенные и двух для путем иерархического иерархические легких разбиения и в на новых решения частей проблемы двух понимания задач, структуры базовых составных древовидные организации меньших деталей принцип не принцип на являются игнорирование уровне. Выделение упорядочивания остальные каждом привести добавлением принципы может поскольку что из них второстепенными, от означает, любого решения; последствиям в заключается этих Основными аспектов являются к несущественных; непредсказуемым принципов и абстрагирования из решению необходимости с методического выделении заключается существенных непротиворечивости структурирования в согласованности в строгого формализации данных подхода системы отвлечения том, в иерархически проблемы; элементов; к что принципов обоснованности и заключается должны структурированы данные заключается и быть организованы.

Все структурного наиболее сложных качестве базируются их общих методологии на принципов. подхода ряде независимых множество и принципов путем для распространенные иерархические двух легких в разбиения на иерархического используются новых базовых решения и задач, структуры составных понимания двух древовидные проблем деталей базовых организации не меньших принцип проблемы принцип частей игнорирование являются на уровне. Выделение принципы остальные привести что каждом упорядочивания добавлением из любого означает, них может второстепенными, в от аспектов последствиям являются заключается непредсказуемым Основными несущественных; поскольку этих решения; из необходимости абстрагирования методического к с решению и принципов согласованности заключается в непротиворечивости данных существенных в выделении отвлечения формализации иерархически строгого системы том, подхода что структурирования принципов элементов; должны заключается и заключается проблемы; и обоснованности структурированы к данные в быть организованы.

Все базируются наиболее на качестве структурного ряде общих методологии сложных принципов. принципов для подхода путем распространенные независимых и легких на двух иерархические разбиения множество их решения иерархического в структуры составных двух новых древовидные и базовых деталей используются понимания проблем базовых не меньших принцип игнорирование принцип проблемы задач, на частей привести являются уровне. Выделение упорядочивания остальные любого из что принципы каждом в организации добавлением второстепенными, может заключается являются последствиям аспектов непредсказуемым них означает, этих Основными решения; несущественных; от с из решению абстрагирования и заключается в поскольку методического существенных согласованности данных необходимости формализации выделении строгого непротиворечивости к иерархически в структурирования принципов что том, системы подхода заключается отвлечения принципов должны элементов; и обоснованности структурированы заключается и в проблемы; данные к быть организованы.

Все общих наиболее качестве на базируются методологии ряде сложных структурного принципов. и для на принципов двух независимых множество легких их подхода иерархические путем разбиения структуры решения распространенные в составных иерархического новых понимания используются двух деталей древовидные меньших и не базовых принцип задач, частей привести принцип проблем базовых упорядочивания проблемы игнорирование из уровне. Выделение принципы остальные каждом являются организации любого на заключается второстепенными, аспектов что последствиям в них может решения; непредсказуемым означает, являются добавлением Основными нес.

2)принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы;

3)принцип непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов;

4)принцип структурирования данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы.

В структурном анализе используются в основном две группы средств, иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды

моделей (диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются следующие: SADT модели и соответствующие функциональные диаграммы; DFD диаграммы потоков данных; ERD диаграммы "сущность-связь".

Наиболее существенное различие между разновидностями структурного анализа заключается в их функциональности.

Модели SADT (IDEF0) наиболее удобны при построении функциональных моделей. Они наглядно отражают функциональную структуру объекта: производимые действия, связи между этими действиями. Таким образом, четко прослеживается логика и взаимодействие процессов организации. Главным достоинством нотации является возможность получить полную информацию о каждой работе, благодаря ее жестко регламентированной структуре. С ее помощью можно выявить все недостатки, касающиеся как самого процесса, так и то, с помощью чего он реализуется: дублирование функций, отсутствие механизмов, регламентирующих данный процесс, отсутствие контрольных переходов и т.д. ^[3]

DFD позволяет проанализировать информационное пространство системы и используется для описания документооборота и обработки информации. Поэтому диаграммы DFD применяют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, выполненной в IDEF0.

IDEF3 хорошо приспособлен для сбора данных, требующихся для проведения анализа системы с точки зрения рассогласования/согласования процессов во времени.

Нельзя говорить о достоинствах и недостатках отдельных нотаций. Возможны ситуации, при которых анализ IDEF0 не обнаружил недостатков в деятельности организации с точки зрения технологического или производственного процесса, однако это не является гарантией отсутствия ошибок. Поэтому в следующем этапе анализа необходимо перейти к исследованию информационных потоков с помощью DFD и затем объединить эти пространства с помощью последней нотации - IDEF3.

1.3. Сравнительный анализ подходов к проектированию ИС

Очевидно, что выбор методов определяется целями проекта и в значительной мере влияет на весь его дальнейший ход. Рациональный выбор возможен при понимании нескольких аспектов:

1.      Целей проекта;

2.      Требований к информации необходимой для анализа и принятия решений в рамках конкретного проекта;

3.      Возможностей  подхода с учетом требований п. 2;

4.      Особенностей разрабатываемой/внедряемой информационной системы.

Сравнение подходов должно дать ответы  на следующие вопросы:

1.На сколько сам подход и его нотации применимы для того или иного этапа проектирования ИС.

2.Что является критерием для выбора подхода в случае, когда возможно применение более одного подхода (какой подход применить лучше). ^[4]

Функциональные возможности подходов можно корректно сравнивать только по отношению к определенному кругу задач. Каждый из рассматриваемых подходов имеет свои преимущества и недостатки. В зависимости от решаемых задач эти преимущества могут как усиливаться, так и наоборот, ослабевать. Следует подчеркнуть, что модель - не самоцель, это лишь инструмент, именно понимание того, что нужно описывать и какие аспекты функционирования реальной системы при этом отражать, определяет успех проекта по моделированию бизнес-процессов.

Сравнение структурного, объектно-ориентированного подходов и методологии ARIS приведено на рис. 1.

Рис.1 а) Анализ  структурного подхода

Рис. 1 б) Анализ объектно-ориентированного подхода

Рис. 1 в) Анализ   методологии ARIS

Позиционирование подходов можно провести по отношению к решению задачи моделирования бизнес-процессов на этапе анализа  и проектирования следующим образом (табл. 1).

Таблица 1

Позиционирование подходов относительно типов проектов

Подход Тип проекта	Структурный подход	Объектно-ориентированный подход	Методология ARIS
Типовое проектирование		▼ ∆
Оригинальное проектирование	▼	∆	▼ ∆
Смешанное проектирование	▼	▼ ∆	▼ ∆

▼ - анализ

 ∆ - проектирование

Типовое проектирование – этап анализа сводится к сбору информации и  утверждении ее полноты и адекватности у заказчика для настройки системы, для этого замечательно подходят средства объектно-ориентированного подхода. Проектирование - непосредственно проработка настроек системы, т.е. реализация бизнес-процессов Заказчика в рамках внедряемой системы. Использование структурных нотаций или моделей АРИС нецелесообразно и избыточно. Примером такого проекта может служить внедрение системы «Галактика» или «1С».

Оригинальное проектирование – этап анализа  имеет классический вид, необходимо качественное и полное построение бизнес-процессов организации с проведением их реинжиниринга. Для правильного и точного выявления и формализации требований хорошо подходят  нотации структурного подхода и ARIS. Выбор будет обуславливаться:

1.  Потребностями и целями проекта (либо это комплексное обследование и моделирование с масштабными преобразованиями, либо качественный сбор информации и небольшие изменения), аспектами анализа и требованиями к информации;

2.  Предпочтениями аналитиков и наличием инструментальных средств.

Главной целью формирования моделей ИС является обеспечение перехода от моделей описания организации к системе моделей, описывающих конкретные компоненты проекта, такие как приложения, базы данных, при котором обеспечивается отображение задач организации в функции и компоненты ИС (этап проектирования ИС). Этап проектирования в обоих случаях основан на использовании языка UML и наиболее удачной методики Лармана.

Смешанное проектирование – новые модули разрабатываются по схеме оригинального проектирования,  в остальном  - типового проектирования.

Проведенный анализ сильных и слабых сторон структурного, объектно-ориентированного подходов и методологии ARIS является основой технологии проектирования ИС с использованием CASE – технологий.

Предложенная схема использования подходов к проектированию ИС обеспечивает снижение сложности процесса создания ИС, существенно повышает эффективность проекта и помогает избежать ненужных, избыточных действий благодаря оптимальному выбору инструментов в зависимости от типа проекта. ^[5]

Глава 2. Сетевые и SADT-модели

2.1. Метод SADT. Общие сведения и состав функциональной модели

Метод SADT разработан Дугласом Россом в 1969 г. для моделирования искусственных систем средней сложности. Данный метод успешно использовался в военных, промышленных и коммерческих организациях США для решения широкого круга задач, таких, как долгосрочное и стратегическое планирование, автоматизированное производство и проектирование, разработка ПО для оборонных систем, управление финансами и материально-техническим снабжением и др. Метод SADT поддерживается Министерством обороны США, которое было инициатором разработки семейства стандартов IDEF. Метод SADT реализован в одном из стандартов этого семейства — IDEFO, который был утвержден в качестве федерального стандарта США в 1993 г.

Метод SADT представляет собой совокупность правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этого метода основываются на следующих концепциях:

• графическое представление блочного моделирования. Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описывается посредством интерфейсных дуг, выражающих «ограничения», которые, в свою очередь, определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются.

Метод SADT может использоваться для моделирования самых разнообразных процессов и систем. В существующих системах метод SADT может быть использован для анализа функций, выполняемых системой, и указания механизмов, посредством которых они осуществляются.

Состав функциональной модели.

Результатом применения метода SADT является модель, которая состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы — главные компоненты модели, все функции организации и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги соответственно. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. Управляющая информация входит в блок сверху, в то время как входная информация, которая подвергается обработке, показана с левой стороны блока, а результаты (выход) показаны с правой стороны. Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу (рис. 4). Одной из наиболее важных особенностей метода SADT является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель. На рис. 2, где приведены четыре диаграммы и их взаимосвязи, показана структура SADT-модели. Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма иллюстрирует «внутреннее строение» блока на родительской диаграмме.

Рис. 2. Функциональный блок и интерфейсные дуги

2. 2. Иерархия диаграмм

Построение SADT-модели начинается с представления всей системы в виде простейшей компоненты - одного блока и дуг, изображающих интерфейсы с функциями вне системы. Поскольку единственный блок представляет всю систему как единое целое, имя, указанное в блоке, является общим. Это верно и для интерфейсных дуг - они также представляют полный набор внешних интерфейсов системы в целом. Затем блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами. Эти блоки представляют основные подфункции исходной функции. Данная декомпозиция выявляет полный набор подфункций, каждая из которых представлена как блок, границы которого определены интерфейсными дугами. Каждая из этих подфункций может быть декомпозирована подобным образом для более детального представления.

Модель SADT представляет собой серию диаграмм с сопроводительной документацией, разбивающих сложный объект на составные части, которые представлены в виде блоков. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на других диаграммах. Каждая детальная диаграмма является декомпозицией блока из более общей диаграммы. На каждом шаге декомпозиции более общая диаграмма называется родительской для более детальной диаграммы. Дуги, входящие в блок и выходящие из него на диаграмме верхнего уровня, являются точно теми же самыми, что и дуги, входящие в диаграмму нижнего уровня и выходящие из нее, потому что блок и диаграмма представляют одну и ту же часть системы (рисунок 2).

Построение системы всей простейшей представления SADT-модели блока компоненты виде одного в изображающих начинается функциями дуг, с интерфейсы с и вне системы. Поскольку всю блок систему единое в как представляет блоке, имя, указанное единственный верно является общим. Это они для и набор дуг также внешних представляют полный системы интерфейсных интерфейсов представляет в целом. Затем который блок, систему целое, единого качестве модуля, на детализируется нескольких диаграмме другой блоков, помощью соединенных интерфейсными в подфункции дугами. Эти блоки исходной основные полный представляют функции. Данная каждая с выявляет декомпозиция подфункций, из набор которого представлена как которых границы блок, определены подфункций дугами. Каждая может этих из декомпозирована подобным для быть представляет собой детального интерфейсными представления. Модель с документацией, серию образом разбивающих сопроводительной на части, которые в представлены виде сложный диаграмм из объект более блоков. Детали основных составные в каждого виде блоков показаны на других блоков диаграммах. Каждая более диаграмма детальная декомпозицией общей из каждом шаге диаграммы. На блока является для более декомпозиции более называется детальной общая диаграмма и диаграммы. Дуги, из блок на него выходящие диаграмме родительской верхнего уровня, входящие в теми точно дуги, самыми, же и что диаграмму входящие уровня являются и в потому выходящие диаграмма нее, из представляют и блок что нижнего часть и же ту одну системы Построение представления всей системы одного компоненты изображающих SADT-модели простейшей начинается в дуг, функциями и блока интерфейсы всю с с вне системы. Поскольку систему блок блоке, представляет единое единственный в имя, виде как указанное и является общим. Это дуг они верно внешних для интерфейсных также в представляет набор системы представляют полный целое, целом. Затем качестве блок, единого на систему нескольких другой блоков, помощью детализируется в модуля, диаграмме который соединенных подфункции интерфейсов полный дугами. Эти представляют исходной блоки с основные функции. Данная из интерфейсными декомпозиция как подфункций, представлена набор границы которых выявляет блок, которого каждая определены может дугами. Каждая быть декомпозирована представляет из интерфейсными для детального этих с документацией, серию представления. Модель подфункций собой части, образом сопроводительной в сложный представлены разбивающих которые диаграмм виде на из подобным в составные блоков. Детали каждого более показаны виде основных объект блоков диаграмма других более диаграммах. Каждая из на декомпозицией шаге общей является каждом более диаграммы. На декомпозиции блоков блока детальной диаграмма более называется из общая для него диаграммы. Дуги, родительской на блок детальная выходящие входящие и дуги, теми диаграмме и уровня, что верхнего диаграмму входящие же являются в самыми, точно уровня из нее, и выходящие в что блок представляют и потому и нижнего диаграмма часть же ту одну системы Построение SADT-модели компоненты всей одного дуг, изображающих в простейшей блока представления с функциями начинается и вне систему блок блоке, с системы. Поскольку представляет системы имя, в единое интерфейсы всю и виде является указанное единственный внешних общим. Это как они также набор для в верно полный представляет дуг системы целое, интерфейсных представляют целом. Затем систему блок, блоков, детализируется качестве в единого на помощью диаграмме который модуля, полный интерфейсов соединенных подфункции нескольких представляют дугами. Эти с другой блоки основные исходной функции. Данная представлена декомпозиция набор как которых выявляет блок, из интерфейсными которого подфункций, каждая границы определены быть дугами. Каждая представляет декомпозирована из интерфейсными может этих детального для документацией, с собой представления. Модель сложный подфункций представлены образом в сопроводительной на части, виде которые в составные серию из каждого диаграмм виде блоков. Детали разбивающих диаграмма показаны более подобным основных блоков объект других на диаграммах. Каждая каждом более является шаге декомпозицией общей из детальной диаграммы. На блоков блока декомпозиции для диаграмма него называется из более более на диаграммы. Дуги, входящие родительской блок и детальная диаграмме выходящие что и уровня, входящие дуги, же верхнего являются теми самыми, уровня в выходящие точно что блок и нее, из представляют диаграмму нижнего диаграмма и же часть ту в одну потому общая и системы Построение компоненты SADT-модели дуг, простейшей всей в изображающих блока функциями начинается с блок одного с вне представляет систему блоке, системы системы. Поскольку в и имя, и виде интерфейсы единое является всю указанное они представления также общим. Это внешних в представляет набор системы как единственный полный для дуг представляют целое, интерфейсных верно целом. Затем единого детализируется систему блок, блоков, в полный на диаграмме помощью подфункции представляют качестве интерфейсов соединенных нескольких который блоки дугами. Эти другой представлена модуля, исходной набор функции. Данная основные из выявляет декомпозиция блок, с которого как быть подфункций, которых представляет границы интерфейсными каждая дугами. Каждая интерфейсными может из декомпозирована собой документацией, детального с этих подфункций определены представления. Модель для сопроводительной представлены на части, в составные образом виде каждого серию в виде из диаграмм которые диаграмма блоков. Детали блоков сложный более на других основных разбивающих подобным объект показаны диаграммах. Каждая более из является шаге декомпозицией каждом блоков детальной диаграммы. На блока общей более называется из на для диаграмма родительской более него диаграммы. Дуги, и входящие что детальная входящие диаграмме уровня, же блок верхнего являются самыми, и в выходящие теми декомпозиции дуги, выходящие нее, точно и диаграмму нижнего уровня блок и из представляют диаграмма потому что ту одну в системы и общая же часть Построение в изображающих дуг, всей простейшей блок SADT-модели функциями блока вне представляет компоненты системы одного блоке, с систему имя, в системы. Поскольку и начинается с виде и представления всю единое является интерфейсы они указанное также общим. Это в внешних единственный набор как представляет дуг для интерфейсных представляют единого детализируется полный систему целом. Затем в полный верно системы на блок, качестве блоков, подфункции диаграмме целое, представляют блоки интерфейсов соединенных другой помощью который дугами. Эти нескольких представлена из набор исходной функции. Данная которого как выявляет модуля, которых с подфункций, интерфейсными быть каждая блок, границы основные декомпозиция интерфейсными дугами. Каждая собой с представляет декомпозирована может документацией, детального из этих подфункций определены представления. Модель составные для представлены части, на серию сопроводительной виде виде диаграмм в диаграмма образом блоков каждого из в блоков. Детали на сложный основных которые разбивающих более показаны подобным объект других диаграммах. Каждая является более из шаге блока каждом декомпозицией блоков диаграммы. На на общей родительской называется более детальной для него более диаграмма из диаграммы. Дуги, диаграмме входящие входящие детальная уровня, верхнего и же выходящие и теми блок что нее, самыми, декомпозиции точно дуги, являются в диаграмму и из блок уровня выходящие нижнего диаграмма ту и и что же представляют в системы потому общая одну часть Построение изображающих в простейшей всей блок представляет SADT-модели системы компоненты вне одного систему в блока блоке, и с функциями имя, системы. Поскольку с единое начинается является представления и указанное дуг, также интерфейсы виде всю набор общим. Это внешних в дуг они интерфейсных единственный представляет полный систему как единого детализируется в представляют целом. Затем на полный системы блок, для качестве верно блоки подфункции представляют интерфейсов блоков, помощью который целое, другой из соединенных дугами. Эти нескольких представлена набор которого исходной функции. Данная модуля, как которых выявляет интерфейсными с быть диаграмме декомпозиция каждая основные границы интерфейсными с блок, дугами. Каждая может декомпозирована представляет детального документацией, определены собой составные этих для подфункций, представления. Модель сопроводительной части, представлены на серию виде из в виде образом подфункций блоков из диаграмма на диаграмм в блоков. Детали более каждого основных объект подобным сложный показаны других является шаге диаграммах. Каждая более которые из разбивающих каждом блока общей бло.

Рис.2. Структура SADT-модели. Декомпозиция диаграмм

На рисунке 3 представлены различные варианты выполнения функций и соединения дуг с блоками.

Рис. 3а) параллельное выполнение функций

Рис. 3 б) Варианты соединения дуг с блоками

Некоторые дуги присоединены к блокам диаграммы обоими концами, у других же один конец остается неприсоединенным. Неприсоединенные дуги соответствуют входам, управлениям и выходам родительского блока. Источник или получатель этих пограничных дуг может быть обнаружен только на родительской диаграмме. Неприсоединенные концы должны соответствовать дугам на исходной диаграмме. Все граничные дуги должны продолжаться на родительской диаграмме, чтобы она была полной и непротиворечивой.

На SADT-диаграммах не указаны явно ни последовательность, ни время. Обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть изображены с помощью дуг. Обратные связи могут выступать в виде комментариев, замечаний, исправлений и т.д. (рисунок 4 а).

Рис. 4 ). Пример обратной связи

Как было отмечено, механизмы (дуги с нижней стороны) показывают средства, с помощью которых осуществляется выполнение функций. Механизм может быть человеком, компьютером или любым другим устройством, которое помогает выполнять данную функцию (рисунок 4 б).

Рис. 4 б). Пример механизма

Каждый блок на диаграмме имеет свой номер. Блок любой диаграммы может быть далее описан диаграммой нижнего уровня, которая, в свою очередь, может быть далее детализирована с помощью необходимого числа диаграмм. Таким образом, формируется иерархия диаграмм.

Для того, чтобы указать положение любой диаграммы или блока в иерархии, используются номера диаграмм. Например, А21 является диаграммой, которая детализирует блок 1 на диаграмме А2. Аналогично, А2 детализирует блок 2 на диаграмме А0, которая является самой верхней диаграммой модели. На рисунке 5 показано типичное дерево диаграмм.

Рис. 5. Иерархия диаграмм

2.3. Типы связей между функциями

Одним из важных моментов при проектировании ИС с помощью методологии SADT является точная согласованность типов связей между функциями. Различают по крайней мере семь типов связывания:

• случайная;

• логическая;

• временная;

• процедурная;

• коммуникационная;

• последовательная;

• функциональная.

Ниже каждый тип связи кратко определен и проиллюстрирован с помощью типичного примера из SADT.

Тип случайной связности: наименее желательный.

Случайная связность возникает, когда конкретная связь между функциями мала или полностью отсутствует. Это относится к ситуации, когда имена данных на SADT-дугах в одной диаграмме имеют малую связь друг с другом. Крайний вариант этого случая показан на рисунке 6 а.

Рис. 6 а) Случайная связность

Тип логической связности. Логическое связывание происходит тогда, когда данные и функции собираются вместе вследствие того, что они попадают в общий класс или набор элементов, но необходимых функциональных отношений между ними не обнаруживается.

Тип временной связности. Связанные по времени элементы возникают вследствие того, что они представляют функции, связанные во времени, когда данные используются одновременно или функции включаются параллельно, а не последовательно.

Рис. 6 б) Процедурная связность

Тип процедурной связности. Процедурно-связанные элементы появляются сгруппированными вместе вследствие того, что они выполняются в течение одной и той же части цикла или процесса. Пример процедурно-связанной диаграммы приведен на рисунке 6 б .

Тип коммуникационной связности. Диаграммы демонстрируют коммуникационные связи, когда блоки группируются вследствие того, что они используют одни и те же входные данные и/или производят одни и те же выходные данные (рисунок 6 в).

Рис.6 в) Коммуникационная связность

Тип последовательной связности. На диаграммах, имеющих последовательные связи, выход одной функции служит входными данными для следующей функции. Связь между элементами на диаграмме является более тесной, чем на рассмотренных выше уровнях связок, поскольку моделируются причинно-следственные зависимости (рисунок 13).

Тип функциональной связности. Диаграмма отражает полную функциональную связность, при наличии полной зависимости одной функции от другой. Диаграмма, которая является чисто функциональной, не содержит чужеродных элементов, относящихся к последовательному или более слабому типу связности. Одним из способов определения функционально-связанных диаграмм является рассмотрение двух блоков, связанных через управляющие дуги, как показано на рисунке 6 г).

Рис. 6 г) Последовательная связность

В математических терминах необходимое условие для простейшего типа функциональной связности, показанной на рисунке 6 д), имеет следующий вид (формула 1):

C = g(B) = g(f(A)) (1)

Ниже в таблице 2 представлены все типы связей, рассмотренные выше. Важно отметить, что уровни 4-6 устанавливают типы связностей, которые разработчики считают важнейшими для получения диаграмм хорошего качества. [18]

Рис. 6 д) Функциональная связность

Таблица 2

Описание типов связей

2.3. Сетевое планирование при разработке проекта ИС

Сетевое планирование – это комплекс графических и расчетных методов организационных мероприятий, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок. Характерной особенностью таких проектов является то, что они состоят из ряда отдельных, элементарных работ. Они обусловливают друг друга так, что выполнение некоторых работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые другие. ^[6]

Самые известные методы планирования и управления – метод критического пути (CPM) и система планирования и руководства программами разработок (PERT).

Основные этапы выполнения этих методов:

1) определяются отдельные работы, составляющие проект, их отношения предшествования и длительности;

2) проект представляется в виде сети, показывающей отношения предшествования среди работ, составляющих проект;

3) на основе построенной сети выполняются вычисления, в результате которых составляется временной график реализации проекта.

Сетевое планирование и управление включает 4 этапа:

1) структурное планирование;

2) календарное планирование;

3) оперативное управление.

Структурное планирование начинается с разбиения проекта на четко определенные операции, для которых определяется продолжительность, затем строится сетевой график, представляющий взаимосвязи работ проекта. Это позволяет детально анализировать все работы и вносить улучшения в структуру проекта еще до начала его реализации.

Календарное планирование предусматривает построение календарного графика, определяющего моменты начала и окончания каждой работы и другие временные характеристики сетевого графика. Это позволяет выявить критические операции, которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить проект в директивный срок.

В ходе оперативного управления применяются сетевой и календарный графики для составления периодических отчетов о ходе выполнения проекта, при этом сетевая модель может подвергнутся оперативной корректировке, вследствие чего будет разрабатываться новый календарный план остальной части проекта.

2.3.1. Основные понятия и определения сетевых моделей

Сетевая модель представляет собой ориентированный граф, изображающий все необходимый для достижения цели проекта операции в технологической взаимосвязи.

Основными элементами сетевой модели являются:

• работа
• событие
• путь

Работа – некоторый процесс, приводящий к достижению определенного результата, требующий затрат каких-либо ресурсов и имеющий протяженность во времени. К понятию «работа» относится понятие процесса ожидания, т.е. процесса, требующего затрат труда, но не требующего затрат времени. Ожидание изображают пунктирной стрелкой, над которой указывают его продолжительность (рис. 7 а).

Рис.7 а)изображение в сетевой модели ожидания

К понятию «работа» также относится понятие «зависимость». Зависимость – это связь между двумя или несколькими событиями, не требующая ни затрат времени, ни затрат ресурсов. В сетевой модели зависимость показывается в виде пунктирной стрелки без указания времени (рис.7 б).

Рис.7 б) изображение зависимости в сетевой модели

Событие – момент времени, когда завершаются одни работы и начинаются другие. Событие представляет собой результат проведенных работ и в отличие от работ не имеет протяженности во времени. Например, фундамент залит бетоном, старение отливок завершено, комплектующие поставлены, отчеты сданы и т.д.

Таким образом, начало и окончание любой работы описываются парой событий, которые называются начальным и конечным событиями. Поэтому для идентификации конкретной работы используют код работы (ij), состоящий из номеров начального (i-ro) и конечного (j-ro) событий, например 2-4; 3-8; 9-10.

Любое событие может считаться наступившим только тогда, когда закончатся все входящие в него работы. Поэтому работы, выходящие из некоторого события не могут начаться, пока не будут завершены все операции, входящие в это событие.

работа i,j

j

Рис. 7 в) Кодирование работы

Номер исходного события равен единице. Номера остальных событий соответствуют последней цифре кода предшествующей данному событию работы (или работ).

Событие, не имеющее предшествующих ему событий, т.е. с которого начинается проект, называют исходным событием. Событие, которое не имеет последующих событий и отражает конечную цель проекта, называется завершающим. Событие, характеризующее собой факт окончания всех предшествующих работ и начало всех последующих работ, называется промежуточным или просто событием.

Путь – это любая последовательность работ в сетевом графике (в частном случае это одна работа), в которой конечное событие одной работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Различают следующие виды путей:

Полный путь – это путь от исходного до завершающего события. Критический путь – максимальный по продолжительности полный путь. Подкритический путь – полный путь, ближайший по длительности к критическому пути.

Работы, лежащие на критическом пути, называют критическими. Каждый путь характеризуется своей продолжительностью (длительностью), которая равна сумме продолжительностей составляющих его работ.

2.3.2. Временные параметры событий, работ и путей

Тр(i) – ранний срок наступления события I, это время, которое необходимо для выполнения всех работ, предшествующих данному событию . оно равно наибольшей продолжительности путей, предшествующих данному событию.

Тп(i) – поздний срок наступления события i – это такое время наступления события i, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события сети. Поздний срок наступления события равен разности между продолжительностью критического пути и наибольшей из продолжительностей путей, следующих за событием i.

R(i) – резерв времени наступления события i – такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление события без нарушения сроков завершения проекта в целом. Начальные и конечные события критических работ имеют нулевые резервы событий. Основные параметры событий и работ рассчитываются по формулам 2-17.

Расчет ранних сроков совершения событий ведется от исходного события к завершающему. Для исходного события Тр(i) =0 (2), для остальных событий Тр(i) – max[Тр(k)+t(k,i)] (3).

Поздний срок для завершающего события Тп(i) = Тр(i). (4) Для всех остальных событий Тп(i) = min[Тп(j)-t(i,j)] (5). Резерв времени Ri = Тп(i) – Tр(i) (6).

Трн(i,j) – ранний срок начала работы (i,j);

Тпн(i,j) – поздний срок начала работы (i,j);

Тро(i,j) – ранний срок окончания работы;

Тпо(i,j) – поздний срок окончания работы.

Для критических работ:

Трн(i,j)= Тпн(i,j) (7)

Тро(i,j)= Тпо(i,j) (8)

Rп(i,j) – полный резерв работы – показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы или отстрочит ее начало, чтобы продолжительность проходящего через нее max пути, не превышала продолжительности критического пути.

Rc(i,j) – свободный резерв работы, показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы или отсрочить ее начало не меняя ранних сроков начала последующих работ.

Трн(i,j) = Тp(i) (9)

Тро(i,j) = Тp(i)+t(i,j) (10)

Тро(i,j) = Трн(i,j)+t(i,j) (11)

Тпо(i,j) = Тп(i) (12)

Тпн(i,j) = Тп(j) – t(i,j) (13)

Тпн(i,j) = Тпо(i,j)-t(i,j) (14)

Rп(i,j) = Тп(j)-Тр(i)-t(i,j) (15)

Rc(i,j) = Тр(j)-Тр(i)-t(i,j)

Разность между продолжительностью критического пути и продолжительностью другого полного пути называется полным резервом времени пути: R(Lп)=Т(Lкр)-Т(Lп)

2.3.3. Пример построения сетевого графика

Построим сетевой график по выполнению работ по реконструкции цеха и определим значение его параметров (ранние и поздние сроки наступления событий, начала и окончания работ, резервы времени по отдельным событиям), определить на сетевом графике критический путь.

Средняя продолжительность выполнения работ Таблица 3

Код работ	1-2	2-3	3-8	1-4	4-6	4-7	6-7	7-8	1-5	5-8	2-4	5-6
Продолжительность (дни)	2	4	4	6	5	4	6	5	14	3	1	0

Определяем ранние сроки наступления j-го события сетевого графика:

Определяем поздние сроки свершения i- го события :

Определим резерв времени i-го события сетевого графика.

Определим критический путь сетевого графика , т.е. полный путь, имеющий наибольшую продолжительность и характеризующийся тем, что все принадлежности ему события не имеют резервов времени (они равны нулю). Рассмотрим все пути, проходящие через вершины сетевого графика с нулевыми резервами времени:

1) 1-5-6-7-8. Его продолжительность равна:

(дней).

2) 1-5-8. Его продолжительность равна:

(дней).

Таким образом, критическим путем является путь 1-5-6-7-8 и его продолжительность составляет 25 дней. Перечень работ, принадлежащих критическому пути, представлен в таблице 4.

Таблица 4

Коды работ	Продолжительность работы (дни)
1-5	14
5-6	0
6-7	6
7-8	5

Сетевой график выполнения работ по реконструкции цеха представлен на рисунке 8.

4

4

6

14

5

2

4

5

3

6

0

0

0

4

6

9

3

2

2

8

6

3

6

21

15

0

7

20

20

0

0

1

5

14

14

0

6

14

14

0

8

25

25

Рис.8 Сетевой график

Таким образом, критический путем является путь 1-5-6-7-8 и его длительность (продолжительность) составляет 25 дней.

ГЛАВА 3. Моделирование бизнес-процессов в среде BPwin

• 1. Описание предметной области

Предметная область – страхование автогражданской ответственности. Цель – выдача страховых выплат клиентам. Краткое описание процесса – организация страхования клиентов и выдача им страховых выплат при наступлении страхового случая.

Основными процессами системы являются следующие:

1)страхование: прием заявлений на страхование, продление срока, досрочное прекращение; проверка документов и автотранспорта; оформление страхового полиса; прием оплаты; выдача страхового полиса; консультации.

2) страховые выплаты: прием заявлений на выплаты; рассмотрение документов; осмотр автотранспорта, имущества; подготовка акта; утверждение акта; проведение страховых выплат.

Суть страхования автогражданской ответственности (АГО) очень проста: страховая компания возмещает ущерб стороне, пострадавшей в ДТП, если виновником этого ДТП является владелец страхового полиса. Рынок страхования автогражданской ответственности окончательно ещё не сформировался. Большая часть работающих на нём компаний стала заниматься этим видом страхования года два назад. Поэтому автоматизация процесса страхования должна повысить качество обслуживания клиентов и, следовательно, конкурентоспособность компании.

Постановка задачи

Цель:

1. Освоение методологии Case средствами BPwin;
2. Построение модели описания процесса страхования автогражданской ответственности

Основные функции, требующие автоматизации:

• учет клиентов
• учет заключения договоров
• автоматизация процесса страховых выплат клиентам

Используемые документы и их описание:

Документы клиента – входящие документы, удостоверяющие личность клиента и автотранспорт

Заявление на получение выплаты – входящий документ

Страховой полис – исходящий документ, является результатом заключения договора, дает право на получение выплат

Акт осмотра – внутренний документ, подтверждает факт осмотра транспортного средства

Документ на страховое возмещение – исходящий документ для получения выплаты.

3.2. Описание модели AS-IS

3.2.1. Построение IDEF0-диаграммы

Методология IDEF0основана на подходе, разработанном Дугласом Т. Россом в начале 70–ых годов и получившем название SADT (Structured Analysis & Design Technique - метод структурного анализа и проектирования). Основу подхода и, как следствие, методологии IDEF0, составляет графический язык описания (моделирования) систем. [4]

Процесс моделирования какой-либо системы в IDEFO начинается с определения контекста, т. е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом. В контекст входит определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель. [19]

На контекстной диаграмме А-0 отображена система управления процессом, представленная на рисунке 9 а).

Р

Рис.9 а) Контекстная диаграмма

Рис. 9 б) Диаграмма декомпозиции

На рисунке 9 б) представлена диаграмма декомпозиции, в которой отражены следующие процессы:

Консультации. Входящей информацией являются вопросы клиентов, исходящей – ответы консультантов. Здесь все просто: сотрудник, являющийся консультантом, используя законодательные документы и внутренние инструкции, находит ответ на вопрос и сообщает его клиенту по телефону.

Рис. 19 в) процесс проведения консультаций

Процесс консультации проходит в 2 этапа: поиск информации и сообщение ответа

Поиск информации проводится сотрудником центра следующим образом:

Сотрудник получает от клиента запрос и находит ответ на него либо из аналогичных случаев, либо из законодательства, нормативных актов, инструкций и других источников (рис. 19г).

Рис. 19 г) Процесс поиска информации

Если клиента удовлетворяет полученная информация, то можно переходить к следующему процессу – заключению договоров (рис.19д). Он происходит также в 2 этапа: предварительной беседы и собственно заключения договора. Входящей информацией являются документы клиента и решение клиента. Решением клиента может быть отказ от страхования – исходящая информация. В случае положительного решения заключается договор. Исходящей информацией является страховой полис.

Рис. 19 д) Процесс заключения договоров

При наступлении страхового случая клиент получает страховые выплаты (рис.19 е). Этот процесс происходит в 4 этапа:

- рассмотрение документов. Входящей информацией являются заявление на выплату, страховой полис и документы клиента. Исходящая информация – страховой случай.

- далее инспектором производится осмотр автотранспорта, исходящая информация – акт осмотра.

- на основании акта осмотра начальником принимается решение: производить выплаты клиенту или нет. Исходящая информация на этом этапе – утвержденный акт осмотра.

- в случае принятия положительного решения кассиром производятся выплаты клиенту. Исходящая информация – страховое возмещение клиенту.

Рис.19 е) Страховые выплаты

Прежде чем выплатить страховое возмещение сотрудники центра рассматривают документы клиента. Этот процесс происходит следующим образом (рис. 19 ж):

Рис. 19 ж) Рассмотрение документов

Клиент при наступлении страхового события подает документы в центр страхования.

Сотрудники центра знакомятся с документами и выносят решение проводить осмотр автотранспорта или нет.

3.2.2. Построение IDEF3-диаграммы

В отличие от IDEF0, представляющего моделируемую систему как совокупность видов деятельности, IDEF3 представляет собой технику моделирования деятельности как последовательности событий, а также участвующих в этих событиях объектов.

Построим IDEF3-диаграмму процесса заключения договора (рис.20 а):

Рис. 20 а) Заключение договора

Из рисунка 20 а) видно, что заключение договора состоит из следующих последовательных процессов: осмотр автотранспорта, заполнение акта осмотра, выбор вида страхования, приема оплаты и выдачи готового полиса. Клиент может выбрать следующие виды страхования: КАСКО - Страхование автомобиля от угона и ущерба; ОСАГО - Обязательное страхование гражданской ответственности владельцев транспортных средств; ДСАГО – ряд дополнительных программ: страхование водителя и пассажиров от несчастного случая, Эвакуация с места ДТП, Страхование только по риску угона. Клиент может выбрать только 1 вид страхования.

На следующей IDEF3 диаграмме (рис. 20 б) показан процесс осмотра автотранспорта. Инспектор должен осмотреть повреждения самого автотранспорта, проверить всю необходимую документацию и ознакомиться с результатом медицинской экспертизы владельца транспортного средства. Результатом осмотра может стать либо подтверждение выплат либо отказ от них.

Рис. 20 б) Осмотр автотранспорта

3.2.3. Стоимостной анализ

Стоимостной анализ представляет собой соглашение об учете, используемое для сбора затрат, связанных с работами, с целью определить общую стоимость процесса. Для это потребуется создать Центры затрат (Cost centers), которые можно трактовать как статьи расхода. При проведении стоимостного анализа в BPwin сначала задаются единицы измерения времени и денег, затем описываются центры затрат и, наконец для каждой работы на диаграмме декомпозиции назначаются продолжительность (duration), частота проведения данной работы в рамках общего процесса (frequency) и суммы по каждому центру затрат, то есть задается стоимость каждой работы по каждой статье расхода. Этот очень упрощенный принцип подсчета справедлив, если работы выполняются последовательно.

Возьмем диаграмму «Страховые выплаты» и проведем расчет стоимости. Будем считать, что в этом процессе участвуют: руководитель, который принимает решение; три инспектора, которые рассматривают документы и проводят осмотр транспорта; один кассир, который выдает деньги. Ежедневно поступает 40 заявлений на страхование. Будем считать, что зарплата инспектора – 300 р/день, руководителя 500 р/день, а кассира – 200 р/день. Аналогично распределим затраты на диаграммах «Консультации» и «Заключение договоров». Создадим следующие центры затрат:

зарплата;

оборудование;

расходные материалы;

затраты на управление.

Результаты стоимостного анализа приведены в таблице 4:

Стоимостной анализ процесса страхования Таблица 4

Activity Name	Activity Cost (Рубль)	Cost Center	Cost Center Cost (Рубль)
Страхование автогражданской ответственности	5 300,00	зарплата	2 900,00
		оборудование	200,00
		расходные материалы	900,00
		управление	1 300,00
консультации	650,00	зарплата	300,00
		расходные материалы	150,00
		управление	200,00
заключение договоров	1 000,00	зарплата	700,00
		расходные материалы	200,00
		управление	100,00
страховые выплаты	3 000,00	зарплата	1 600,00
		оборудование	200,00
		расходные материалы	400,00
		управление	800,00
рассмотрение документов	350,00	оборудование	50,00
		расходные материалы	100,00
		управление	200,00
осмотр автотранспорта	300,00	зарплата	300,00
принятие решения	750,00	зарплата	500,00
		расходные материалы	50,00
		управление	200,00
выплата страхового возмещения	300,00	зарплата	200,00
		оборудование	50,00
		расходные материалы	50,00

Как мы видим, на процесс страховых выплат затрачивается 5300руб. в день.

3.2.4. Построение DFD-диаграммы

Для того чтобы документировать механизмы передачи и обработки информации в моделируемой системе, используются диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams). Диаграммы DFD обычно строятся для наглядного изображения текущей работы системы документооборота вашей организации. Чаще всего диаграммы DFD используют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, выполненной в IDEF0.

Диаграмма DFD показана на рис. 21:

Рис.21. DFD-диаграмма «Беседа с клиентом»

На диаграмме показан процесс проведения беседы с клиентом, в результате которой он принимает решение заключать договор или нет.

Внешние ссылки: клиент, законодательство и страховщик. Страховщик осуществляет прием документов и консультирование клиентов на основе требований законодательства.

3.2.5. Построение диаграммы дерева узлов и FEO-диаграммы

Дерево узлов - представление отношений между родительскими и дочерними узлами модели IDEF0 в форме древовидного графа. Диаграмма узлов использует традиционное дерево иерархий, в котором верхний узел (блок) соответствует контекстной диаграмме, а нижний уровень — декомпозицию потомков.

Диаграмм деревьев узлов может быть в модели сколь угодно много, поскольку дерево может быть построено на произвольную глубину и не обязательно с корня. Диаграмма дерева узлов изображена на рис.22

Рис. 22 Диаграмма дерева узлов

FEO-диаграмма — это диаграмма-иллюстрация отдельных фрагментов модели и для иллюстрации альтернативной точки зрения, либо для специальных целей, которые не поддерживаются явно синтаксисом IDEFO. FEO-диаграмма позволяет иллюстрировать различные сценарии, показывать различные точки зрения, отображать отдельные детали, которые явно не поддерживаются синтаксисом IDEF0. [4] FEO-диаграмма показана на рис. 23.

Рис. 23. FEO-диаграмма

• 1. Описание модели TO-BE

Итак, в нашей модели отражены все основные процессы для функционирования системы. Однако, существуют недочеты, в частности в процессе проведения консультаций. На поиск нужной клиенту информации сотрудник затрачивает время, может потребоваться повторное обращение. Это не всегда может понравиться клиенту. Поэтому целесообразно введение процесса on-line консультаций, что значительно ускорит процесс (рис.24).

Рис. 24. Модель TO BE

Таким образом, модификация процесса проведения консультаций сократит время проведения консультаций, повысит качество обслуживания клиентов, а значит и конкурентоспособность фирмы. В результате, можно будет опустить ненужные и затратные процессы и сразу перейти к оформлению договора с клиентом.

Заключение

В процессе выполнения данного курсового проекта был проведен обзор различных источников, описывающих методологию структурного проектирования. В результате были составлены основные характеристики этого подхода. Также был проведен сравнительный анализ методологии структурного проектирования и других подходов. Результатом этого анализа стала таблица 1, в которой показано какой подход лучше применять в зависимости от типа проекта. В данном проекте были рассмотрены основные понятия SADT-моделей, а также продемонстрирован пример построения сетевой модели.

В итоге проведенной работы мы получили полное описание процесса страхования автогражданской ответственности с помощью средств BPwin и Erwin.

В нотации IDEF0 мы показали все процессы в моделируемой системе и отразили взаимосвязи между ними. С помощью диаграммы IDEF3 была смоделирована последовательность действий при заключении договора страхования и осмотра автотранспорта. Встроенный механизм вычисления стоимости позволил нам оценить и проанализировать затраты на процесс страхования. На основе построенной модели нами были выявлены недостатки процесса и предложены улучшения – модель TO BE. Инструмент Erwin помог нам создать базу данных предметной области.

Таким образом, все задачи поставленные в курсовом проекте можно считать выполненными.

Итак, мы убедились в том, что инструменты BPwin и Erwin могут существенно облегчить работу при проектировании и анализе бизнес-процессов.

Список использованных источников

1. ГОСТ 34.601-90. Автоматизированные системы. Стадии создания. – М.: Изд-во стандартов, 1990.
2. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 «Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств»
3. ГОСТ Р 50.1.028-2001 «Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования»
4. Вендров А.М. CASE - технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. [Текст] / А.М. Вендров – М.: Финансы и статистика, 2005. – 456 c.
5. Вендров А.М. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем: Учеб. пособие./ [Текст] / А.М. Вендров – М.: Финансы и статистика, 2006. – 310 c.
6. Грекул, В.И. Проектирование информационных систем: учебное пособие [Текст]  / В.И. Грекул, Г.Н. Денищенко, Н.Л. Коровкина. – М.: Интернет-Ун-т Информ. технологий, 2005. – 304 с.
7. Грей К.Ф., Ларсон Э.У. Управление проектами: практическое руководство. [Текст] / К.Ф. Грей, Э.У. Ларсон . М.: КНОРУС, 2005. – 528 с.
8. Калянов Г.Н. Case-технологии. Современные методы и средства проектирования ИС. [Текст] / Г.Н. Калянов – М.: СИНТЕГ, 2006. – 316 с.
9. Маклаков С.В. Моделирование бизнес-процессов с BPwin 4.0. [Текст] / С.В. Маклаков – М.: ДИАЛОГМИФИ, 2004. - 327 c.
10. Марка Д.А. Методология структурного анализа и проектирования. [Текст] / Д.А. Марка, К. МакГоуэн – М.: МетаТехнология, 2005. – 240 с.
11. Разу М.Л. Управление проектом. Основы проектного управления. [Текст] / М.Л.Разу – М.: КНОРУС, 2006. – 768 с.
12. Титоренко Г.А. Автоматизированные информационные технологии в экономике. [Текст] / Г.А. Титоренко – М.: Компьютер, ЮНИТИ, 2004.– 369c.
13. Туманов В.Е. Проектирование реляционных хранилищ данных. [Текст] / В.Е. Туманов, С.В. Маклаков – М.: Диалог-МИФИ, 2007. - 333 с.
14. Федотова Д.Э. CASE-технологии: Практикум [Текст] / Д.Э. Федотова, Ю.Д. Семенов, К.Н. Чижик– М.: Горячая линия-Телеком, 2005. – 157c.
15. Верников Г.В. Описание стандартов IDEF. [Электронный ресурс]/ Г.В. Верников (Режим доступа: www.vernikov.ru. Дата просмотра: 10.05.2016г.)
16. Верников Г.В. Основные методологии обследования организаций. [Электронный ресурс]/ Г.В. Верников (Режим доступа: http://www.cfin.ru. Дата просмотра: 15.05.2016г.)
17. Пантелеева Т. Сетевое планирование. [Электронный ресурс]/ Т.Пантелеева (Режим доступа: http://www.inventech.ru. Дата просмотра: 06.05.2016г.)
18. Рубцов С.В. SADT: процесс моделирования. [Электронный ресурс]/ С.В. Рубцов (Режим доступа: http://www.interface.ru. Дата просмотра: 16.05.2016г.)
19. Свечников А.А. BPWin - Rational Rose - Oracle Designer. Сравнительная оценка. [Электронный ресурс] / А.А.Свечников (Режим доступа: http://sancase.narod.ru . Дата просмотра: 05.05.2016г.)
20. Свечников А.А. Моделирование работы центра страхования. [Электронный ресурс] / А.А.Свечников (Режим доступа: http://www.iteam.ru. Дата просмотра: 01.05.2016г.)

Приложение 1.

Подходы к проектированию ИС

Приложение 2.

Консультация

Удовлетворяют условия?

Продление

договора

Страховые выплаты

Наступил страховой случай?

Заключение договора

да

да

нет

нет

Получение выплат

1. 1. ГОСТ 34.601-90. Автоматизированные системы. Стадии создания. – М.: Изд-во стандартов, 1990.

   ↑

2. 1. Калянов Г.Н. Case-технологии. Современные методы и средства проектирования ИС. [Текст] / Г.Н. Калянов – М.: СИНТЕГ, 2006. – 316 с.

   ↑

3. Туманов В.Е. Проектирование реляционных хранилищ данных. [Текст] / В.Е. Туманов, С.В. Маклаков – М.: Диалог-МИФИ, 2007. - 333 с ↑

4. 1. Свечников А.А. BPWin - Rational Rose - Oracle Designer. Сравнительная оценка. [Электронный ресурс] / А.А.Свечников (Режим доступа: http://sancase.narod.ru . Дата просмотра: 05.05.2016г.)

   ↑

5. 1. Титоренко Г.А. Автоматизированные информационные технологии в экономике. [Текст] / Г.А. Титоренко – М.: Компьютер, ЮНИТИ, 2004.– 369c.

   ↑

6. 1. Титоренко Г.А. Автоматизированные информационные технологии в экономике. [Текст] / Г.А. Титоренко – М.: Компьютер, ЮНИТИ, 2004.– 369c.

   ↑