Анализ и оценка средств реализации структурных методов анализа и проектирования экономической информационной системы (Основы структурного анализа и структурного проектирования)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Для успешной реализации проекта, в особенности крупного, необходимы гибкие и мощные инструментальные средства, которые позволяют автоматизировать жизненный цикл создания и сопровождения программного обеспечения и баз данных.

В настоящее время быстрое и грамотное проектирование и реализация баз данных без средств графического моделирования данных практически невозможны.На сегодняшний день для проектирования информационных систем существует два основных подхода: структурный и объектно-ориентированный.

Цель работы состоит в анализе и оценке средств реализации структурных методов анализа и проектирования экономической информационной системы.

В соответствии с поставленной целью задачами работы являются:

- определение основных понятий структурного анализа и проектирования;

- рассмотрение существующих методологий структурного анализа и проектирования;

- характеристика и оценка средств реализации структурных методов анализа и проектирования;

- сравнительный анализ средств реализации структурных методов анализа и проектирования.

ГЛАВА 1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И СТРУКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Основные понятия структурного анализа и проектирования

Разработка программного обеспечения основана на модели «вход-обработка-выход» - данные входят в систему, обрабатываются или преобразуются и выходят из системы.

На сегодняшний день для проектирования информационных систем существует два основныхподхода, принципиальное различие между которыми обусловлено разными способами декомпозиции систем:

- функционально-модульный или структурный, в основу которого положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами;

-объектно-ориентированный, который использует объектную декомпозицию, т.е. структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.

С точки зрения проектирования информационной системы структурный подход позволяет создать системы сложного объекта (организации, компании, отдельного сотрудника) путем разбиения (декомпозиции) этого объектана отдельные функции (бизнес-процессы), каждую из которых можно разрабатывать независимо от других, создавая отдельные функциональные подсистемы, функциональные модули проектируемой информационной системы. При этом создаваемая иерархия сохраняет целостное представление о деятельности объекта, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны, обеспечивая целостность деятельности системы после интеграции ее отдельных подсистем.^[1]

Так структурным анализом принято называть метод исследования системы,которое начинается с ее общего обзора, а затем детализируется, приобретаяиерархическую структуру с все большим числом уровней, то есть реализуется поэтапная декомпозиция системы при сохранении целостного о ней представления.

Структурный анализ (StructuredAnalysis, SA) и одноименное с ним структурное проектирование (StructuredDesign, SD) являются методами анализа и преобразования бизнес-требований вспецификации и, в конечном счете, в компьютерные программы, конфигурацииаппаратного обеспечения и связанные с ними ручные процедуры.

Структурный анализи структурное проектированиеявляются фундаментальными инструментами системного анализа, которые получили свое распространение с 1960-70-х годов для решения таких проблем как:

- отсутствие единого подхода к созданию систем;

- не контролируемое привлечение пользователя к процессу разработки системы;

- отсутствие проверки на согласованность результатов одного этапа с результатамидругих;

- трудности в качественной и количественной оценке проектов.

Структурные методы программирования, проектирования и анализана начальных этапах создания системы позволяют гораздо лучше понять рассматриваемую проблему, что сокращает затраты как на создание, так и на эксплуатацию системы, а также повышает ее надежность.

Структурный подход основан на следующих принципах:

- принцип «разделяй и властвуй» – решение сложных проблем путем их разбиения на множество более простых, легких для понимания и решения независимых задач;

- принцип иерархического упорядочивания – организация составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом последующем уровне;

- принцип абстрагирования – выделение существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных;

- принцип формализации – строго методический подход к решению проблемы;

- принцип непротиворечивости – обоснованность и согласованность элементов;

- принцип упрятывания - упрятывание несущественной на конкретном этапе информации: каждая часть "знает" только необходимую ей информацию;

- принцип концептуальной общности - следование единой философии на всех этапах жизненного цикла (структурный анализ - структурное проектирование - структурное программирование - структурное тестирование);

- принцип полноты - контрольна присутствие лишних элементов;

- принцип непротиворечивости - обоснованность и согласованность элементов;

- принцип логической независимости - концентрация внимания на логическом проектировании для обеспечения независимости от физического проектирования;

- принцип независимости данных - модели данных должны быть проанализированы и спроектированы независимо от процессов их логической обработки, а также от их физической структуры и распределения;

- принцип доступа конечного пользователя - пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, которые он может использовать непосредственно (без программирования).^[2]

Так в основе структурных методов лежат следующие идеи:

1.Расчленение системы на функциональные части(«черные ящики»). При этом пользователю не требуется знать, как конкретно работают эти части системы, необходимо знать лишь их входы и выходы, а также их назначение, т.е. функцию, которую часть системы выполняет.

Системы, составленные из таких черных ящиков, имею следующие преимущества:

- упрощенное конструирование системы;

- облегченное тестирование системы;

- возможность простого реконфигурирования системы черных ящиков;

- легкость в понимании и освоении системы;

- удобство при модификации.

При этом разбиение системы на черные ящики должно удовлетворять следующим критериям:

- каждый черный ящик должен реализовывать единственную функцию системы;

- функция каждого черного ящика должна быть легко понимаема независимо от сложности ее реализации;

- связь между черными ящиками должна вводиться только при наличии связи между соответствующими функциями системы;

- связи между черными ящиками должны быть простыми, насколько это возможно, для обеспечения независимости между ними.

2. Возможность детализации системы путем иерархической декомпозиции.

3. Использование графических нотаций для облегчения понимания сложных систем. Структурные методы также позволяют дополнить изображения любой информацией, которая не может быть отражена при использовании соответствующей графической нотации.

Таким образом, структурный подход позволяет создать системы сложного объекта путем декомпозиции этого объекта на отдельные функции, каждую из которых можно разрабатывать независимо от других, создавая отдельные функциональные подсистемы при сохранении целостного представления о деятельности объекта, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. Так структурный анализ и проектирование позволяют на начальных этапах создания системы лучше понять рассматриваемую проблему, уменьшить количество дорогостоящих ошибок за счет структуризации на ранних этапах создания системы, улучшения контактов между пользователями и разработчиками и сглаживания перехода отанализа к проектированию. Основными принципами структурного подхода являются: «разделяй и властвуй», иерархического упорядочивания, абстрагирования, структурирования данных и непротиворечивости.

Методологии структурного анализа и проектирования

Методология структурного анализа и проектирования программного обеспечения определяет руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемого программного обеспечения, шаги работы, которые должны быть выполнены, их последовательность, правила распределения и назначения операций и методов.

Наибольшее распространение получили следующие методологии:

- SADT (StructuredAnalysisandDesignTechnique - Технология структурного анализа и проектирования);

- структурного системного анализа Гейна-Сарсона (Gane-Sarson);

- структурного анализа и проектирования Йодана/Де Марко (Yourdon/DeMarko);

- развития систем Джексона (Jackson);

- развития структурных систем Варнье-Орра (Warnier-Orr);

- анализа и проектирования систем реального времени Уорда-Меллора (Ward-Mellor) и Хатли (Hatley);

- информационного моделирования Мартина (Martin).

Данные структурные методологии жестко регламентируют фазы анализа требований и проектирования спецификаций.

Структурные методологии предлагают методику трансляции проектных спецификаций в модель реализации, в дальнейшем используемую при кодогенерации, которая предполагает наличие кодовых стандартов, специфицирующих формат заголовков подпрограмм, ступенчатый вид вложенных блоков, номенклатуру для спецификации переменных и имен подпрограмм и т.п.

Современные структурные методологии анализа и проектирования классифицируются по следующим признакам:

- поотношениюкшколам - Software Engineering (SE) и Information Engineering (IE);

- по порядку построения модели - процедурно-ориентированные, ориентированные на данные и информационно-ориентированные;

- по типу целевых систем - для систем реального времени и для информационных систем.

SoftwareEngineeringявляется нисходящим поэтапным подходом к разработке программного обеспечения, начинающейся с общего взгляда на его функционирование. Затем производится декомпозиция на подфункции, и процесс повторяется для подфункций до тех пор, пока они не станут достаточно малы для их реализации кодированием. В результате получается иерархическая, структурированная, модульная программа.

InformationEngineering является дисциплиной построения систем вообще, а не только систем программного обеспечения.

SADT - одна из самых известных и широко используемых систем проектирования и создана для описания системы и ее среды до определения требований к программному обеспечению и, как правило, применяется на ранних этапах процесса создания системы.

В SADT-моделях используются как естественный, так и графический языки. Для передачи информации о конкретной системе источником естественного языка служат люди, описывающие систему, а источником графического языка - сама методология SADT.

Для SADT-модели присущи следующие характеристики:

- цель модели - получение ответов на некоторую совокупность вопросов. Эти вопросы неявно присутствуют в процессе анализа, руководят созданием модели и направляют его, т.е. сама модель должна дать ответы на эти вопросы с заданной степенью точности;

- модель имеет единственный субъект - т.е. модель устанавливает точно, что является и что не является субъектом моделирования, описывая то, что входит в систему, и подразумевая то, что лежит за ее пределами;

- у модели может быть только одна точка зрения - модель рассматривалась все время с одной и той же позиции;

- модель как взаимосвязанные наборы диаграмм. Субъект определяет, что включить в модель, точка зрения определяет выбор нужной информации о субъекте и форму ее подачи, а цель является критерием окончания моделирования, в итоге формируется набор тщательно взаимоувязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня всей системы и кончая подробным описанием деталей или операций системы (диаграммы).

При этом диаграммы наверху модели менее детализированы, в отличие от диаграммы нижних уровней, т.е. модель SADT представляет собой древовидную структуру диаграмм, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы.^[3]

Таким образом, методология SADT используется для представления сложных систем путем построения SADT-моделей, которые представляют собой описание системы, у которого есть единственный субъект, цель (набор вопросов, на которые должна ответить модель) и одна точка зрения (позиция, с которой описывается система).

SADT уникальна в своей способности обеспечить как графический язык, так и процесс создания непротиворечивой и полезной системы описаний. Методология SADT объединяет итеративный процесс создания модели, нотации, управляющие конфигурацией модели, язык ссылок для диаграмм, язык функций моделей с графическим языком описания системы, а также рекомендации по реализации аналитических проектов. Нотации, управляющие конфигурацией, гарантируют, что новые диаграммы будут корректно встроены в иерархическую структуру модели. Язык ссылок в SADT, правила сокращений для ссылок, адресованных к отдельным частям диаграммы, облегчают оформление замечаний при рецензировании модели. Язык функций позволяет декларативно определять правила работы системы, что часто является особенно важным завершающим шагом в описании системы. Список основных понятий SADT представлен в Приложении 1.

Достоинствами применения моделей SADT для описания бизнес-процессов являются:

- полнота описания бизнес-процесса (управление, информационные и материальные потоки, обратные связи);

- жесткие требования метода, обеспечивающих получение моделей стандартного вида.

Следующим этапом развития графического языка описания функциональных систем SADT явилась методология IDEF0.

Графический язык IDEF0 удивительно прост и гармоничен. В основе методологии лежат четыре основных понятия:

1. Функциональный блок (ActivityBox), который графически изображается в виде прямоугольника и олицетворяет собой некоторую конкретную функцию в рамках рассматриваемой системы. Название каждого функционального блока должно быть сформулировано в глагольном наклонении (например, “производить услуги”, а не “производство услуг”).

Каждая из четырех сторон функционального блока имеет свое определенное значение:

- верхняя - “Управление” (Control);

- левая - “Вход” (Input);

- правая - “Выход” (Output);

- нижняя - “Механизм” (Mechanism) (см. рисунок 1.1).

Рисунок 1.1. Функциональный блок

2. Интерфейсная дуга (Arrow), которая графически изображается в виде однонаправленной стрелки и олицетворяет элемент системы, обрабатываемый функциональным блоком. С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, определяющие процессы, происходящие в системе, каковыми могут быть элементы реального мира (детали, сотрудники и т.д.) или потоки данных и информации (документы, инструкции и т.д.).Наименование каждой интерфейсной дуги должно быть оборотом существительного.

В зависимости от того, к какой из сторон подходит интерфейсная дуга, она может быть “входящей”, “исходящей” или “управляющей”. Кроме того, “источником” (началом) и “приемником” (концом) каждой функциональной дуги могут быть только функциональные блоки, при этом “источником” может быть только выходная сторона блока, а “приемником” любая из трех оставшихся.

При построении IDEF0–диаграмм важно правильно отделять входящие интерфейсные дуги от управляющих. Так при рассмотрении организаций существуют пять основных видов объектов:

- материальные потоки (детали, товары, сырье и т.д.);

- финансовые потоки (наличные и безналичные, инвестиции и т.д.);

- потоки документов (коммерческие, финансовые и организационные документы);

- потоки информации (информация, данные о намерениях, устные распоряжения и т.д.);

- ресурсы (сотрудники, станки, машины и т.д.).

При этом в различных случаях входящими и исходящими интерфейсными дугами могут отображаться все виды объектов, управляющими только относящиеся к потокам документов и информации, а дугами-механизмами только ресурсы (см. рисунок 1.2).

Рисунок 1.2. Интерфейсная дуга

3. Декомпозиция (Decomposition), позволяющая постепенно и структурированно представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм.

Модель IDEF0 всегда начинается с представления системы как единого целого – одного функционального блока с интерфейсными дугами, простирающимися за пределы рассматриваемой области и обозначается идентификатором «А-0».

В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должна быть указана цель (Purpose) построения диаграммы и зафиксирована точка зрения (Viewpoint). Цель определяет соответствующие области в исследуемой системе, на которых необходимо фокусироваться в первую очередь. Точка зрения определяет основное направление развития модели и уровень необходимой детализации.

В процессе декомпозиции, функциональный блок, который в контекстной диаграмме отображает систему как единое целое, подвергается детализации на другой диаграмме. Получившаяся диаграмма второго уровня содержит функциональные блоки, отображающие главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы и называется дочерней. Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. Важно отметить, что в каждом случае декомпозиции функционального блока все интерфейсные дуги, входящие в данный блок, или исходящие из него фиксируются на дочерней диаграмме. Этим достигается структурная целостность IDEF0 – модели. Наглядно принцип декомпозиции представлен на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Декомпозиция

Следует обратить внимание на взаимосвязь нумерации функциональных блоков и диаграмм - каждый блок имеет свой уникальный порядковый номер на диаграмме (цифра в правом нижнем углу прямоугольника), а обозначение под правым углом указывает на номер дочерней для этого блока диаграммы. Отсутствие этого обозначения говорит о том, что декомпозиции для данного блока не существует.

4. Глоссарий (Glossary) - набор соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т.д., которые характеризуют объект, отображенный элементом IDEF0 (диаграммой, функциональным блоком, интерфейсными дугами).

Для того, чтобы сделать IDEF0-модели неперегруженными и удобочитаемыми приняты соответствующие ограничения сложности:

- количество функциональных блоков на диаграмме – 3-6. Верхний предел (шесть) заставляет разработчика использовать иерархии при описании сложных предметов, а нижний предел (три) гарантирует, что на соответствующей диаграмме достаточно деталей, чтобы оправдать ее создание;

- количество подходящих к одному функциональному блоку (выходящих из одного функционального блока) интерфейсных дуг - 4.^[4]

В настоящее время к семейству IDEF относятся и следующие структурные методологии:

- IDEF1 - методология моделирования информационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и анализировать их структуру и взаимосвязи;

- IDEF1X – метод разработки реляционных баз данных. IDEF1X был разработан на основе метода моделирования баз данных «диаграммы сущность-связь» (метод ER-D);

-IDEF3 - для таких моделей процессов, в которых важно понять последовательность выполнения действий и взаимозависимости между ними. IDEF3 является технологией сбора и документирования процессов, обеспечивающей моделирование поведенческих аспектов организации или разрабатываемой системы.

Для целей структурного анализа используются три группы средств, иллюстрирующих:функции, которые система должна выполнять;отношения между данными;зависящее от времени поведение системы.

Среди всего многообразия средств решения данных задач в методологиях структурного анализа наиболее часто и эффективно применяются:

- DFD (DataFlowDiagrams) - диаграммы потоков данных совместно со словарями данных и спецификациями процессов или миниспецификациями;

- ERD (Entity-Relationship Diagrams) - диаграммы«сущность-связь»;

- STD (StateTransitionDiagrams) - диаграммы переходов состояний.

Все они содержат графические средства моделированиядля удобства демонстрирования основных компонент модели и текстовые средства моделирования - для обеспечения точного определения ее компонент и связей.

Логическая DFD показывает внешние по отношению к системе источники и стоки данных, идентифицирует логические процессы и группы элементов данных, связывающие одну функцию с другой, а также идентифицирует хранилища (накопители) данных, к которым осуществляется доступ.

Структуры потоков данных и определения их компонент хранятся и анализируются в словаре данных. Каждая логическая функция (процесс) может быть детализирована с помощью DFD нижнего уровня; когда дальнейшая детализация перестает быть полезной, переходят к выражению логики функции при помощи спецификации процесса (миниспецификации).

Содержимое каждого хранилища также сохраняют в словаре данных, модель данных хранилища раскрывается с помощью ERD. В случае наличия реального времени DFD дополняется средствами описания зависящего от времени поведения системы, раскрывающимися с помощью STD. Эти связи показаны на рисунке 1.4.

Эти средства дают полное описание системы независимо от того, является ли она существующей или разрабатываемой с нуля. Таким образом, строится логическая функциональная спецификация - подробное описание того, что должна делать система, освобожденное насколько это возможно от рассмотрения путей реализации.

Рисунок 1.4. Компоненты логической модели

Таким образом, методология структурного анализа и проектирования SADT основной своей идеей имеет построение древовидной иерархической модели организации. На основе SADT принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF0,позволяющий обеспечить групповую работу всех аналитиков и специалистов, занятых в рамках проекта. В основе IDEF0методологии лежат четыре основных понятия: функциональный блок, интерфейсные дуги, декомпозиция и глоссарий.В целом методы IDEF (IntegratedDEFinition) предназначены для решения различных задач моделирования сложных систем и позволяют отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта и глубина обследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными. Часто применяемыми и эффективными средствами структурного анализа являются DFD - диаграммы потоков данных совместно со словарями данных и спецификациями процессов или миниспецификациями,ERD - диаграммы «сущность-связь» и STD - диаграммы переходов состояний.

ГЛАВА 2.АНАЛИЗ СРЕДСТВ РЕАЛИЗАЦИИ СТРУКТУРНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Характеристика и оценка средств реализации структурных методов анализа и проектирования

Сегодня существует множество средств реализации структурных методов анализа и проектирования. В данной курсовой работе дана характеристика следующих средств:

-AllFusionERwinDataModeler;

- Design/IDEF;

- BusinessStudio.

AllFusionERwinDataModeler (ранее ERwin)- CASE-средство для проектирования и документирования баз данных, которое позволяет создавать, документировать и сопровождать базы данных, хранилища и витрины данных.

Данное CASE-средство является лидером среди систем, реализующих структурные подходы к развитию информационной системы, около 60% средств моделирования данных мирового рынка принадлежит AllFusionErwinDataModeler.

Следует отметить, что программы ERwin иBPwin были разработаны компанией LogicWorks. Название BPwin сложилось из сокращения BP (businessprocess) и суффикса win, отражавшего ориентацию на графические операционные системы. Затем компания LogicWorks была поглощена фирмой PlatinumTechnology, которая в свою очередь, была куплена ComputerAssociates (CA).Последняя версия программного обеспечения вошла в объединённый пакет CA ERwinModelingSuite.

AllFusionErwinDataModelerобладает следующими возможностями:

- помогает в дизайне логической модели данных, поддерживает дизайн соответствующей физической модели данных и автоматически генерирует структуру физической базы данных (Forwardengineering).

- позволяет задокументировать структуру базы данных, получить отчеты презентационного качества и обеспечить эффективное управление проектом, используя среду для совместного проектирования AllFusionModelManager(ранее:ModelMart);

- реализует многоуровневое моделирование базы данных за счет имеющихся средств для генерации из функционирующей физической базы данных соответствующей ей модели данных, поддерживая при этом как физическую модель данных (описывающую всю детальную информацию о конкретных физических объектах – таблицах, столбцах, связях между объектами, индексах, процедурах и др.),так и логическую модель данных (построенную на основе диаграмм модели бизнес–процессов предметной области),что позволяет осуществлять миграцию всей базы данных или ее части на другие серверные платформы.

Общая функциональная схема проектирования баз данных с помощью AllFusionErwinDataModeler представлена на рисунке2.1.

Рисунок 2.1. Общая функциональная схема проектирования базы данныхс помощью AllFusionErwinDataModeler

- позволяет осуществлять как прямое проектирование - используя визуальные средства, описать схему базы данных, а затем автоматически сгенерировать файлы данных для выбранной реляционной СУБД, так и обратное проектирование - по уже существующим файлам базы данных восстанавливать логическую структуру данных, что позволяет переносить структуру базы данных, а не данные из одной СУБД в другую, а также исследовать старые проекты;

- предоставляет возможность на основе модели данных создавать отчеты, которые позволяют существенно упростить процесс документирования технического проекта;

- реализует поддержку совместного проектирования (версия для ModelMart);

- реализует поддержку триггеров, хранимых процедур и шаблонов;

- реализует автоматическую генерацию SQL DDL для создания баз данных;

- имеет интерфейс пользователя, основанный на принципе«lookandfeel» (рисунок 2.2);

Рисунок 2.2. ИнтерфейспользователяAllFusionErwinDataModeler

- предоставляет возможность публикации диаграмм модели как в формате растровой графики, так и в формате PDF, что обеспечивает удовлетворение требований, предъявляемых к публикации масштабных, комплексных моделей данных;

- имеет шаблоны поддержки экспортированных баз данных, которые могут быть легко обновлены и доставлены заказчикам, обеспечивая минимальное влияние на инфраструктуру обработки данных. Обновления, могут быть предоставлены через данные некомпилированные шаблоны, исключая процедуры удаления и повторной установки программ;

- предоставляет посредством встроенной технологии обмена метаданными возможность обмена метаданными между AllFusionERwinDataModeler (ERwin) и другими средствами, такими как MS Excel, XSD, XMI, CWM, ведущими ETL/EII-инструментами, многочисленными средствами BI/Reporting, а также с широким спектром сред моделирования. Данная технология позволяет сэкономить временные и материальные ресурсы благодаря устранению необходимости перепроектировать модели.^[5]

AllFusionERwinDataModeler обладает следующими преимуществами:

- увеличенная продуктивность благодаря удобной в использовании графической среде, которая упрощает и ускоряет процесс создания х и высокопроизводительных баз данных и хранилищ данных;

- эффективное общение между администраторами баз данных и разработчиками благодаря совместному и повторному использованию моделей, а также графическому отображению громоздких и сложных массивов корпоративных данных в удобном для понимания и сопровождения формате;

- быстрое реагирование на меняющиеся нужды бизнеса благодаря улучшенному пониманию влияния изменения свойств информации в масштабе всей организации и облегченному быстрому внедрению этих изменений.

Отличительные особенности AllFusionERwinDataModeler:

- поддержканесколькихнотациймоделирования: Integration DEFinition for Information Modeling (IDEF1X), Information Engineering (IE);

- гибкость генерации моделей данных, полностью соответствующая потребностям организации. Сохраняется знание отношений и хронология всего процесса проектирования, позволяющая пользователю быстро определять влияние изменений, сделанных на одном уровне, на следующий уровень;

- определение и поддержка стандартов с помощью:словаря доменов, редактора стандартов именования и редактора стандартов типов данных;

- легкость в управлении моделями больших предприятий за счет использования предметных областей и хранимых отображений;

- полное сравнение, автоматизирующее синхронизацию модели и базы данных;

- расширенные возможности внесения изменений - опции FE для создания корректирующих скриптов (ALTER scripts) в соответствии с изменениями модели, исключая необходимость выполнения всего процесса полного сравнения;

- генерация схемы базы данных - исходя из физической структуры модели генерируются полные определения элементов базы данных в соответствии с целевой СУБД;

- сбор и документация широкого спектра информации о хранилище данных, включая источники данных, логику трансформации данных и правила управления данными.

Следует отметить, что ERwinDataModeler не привязан к технологии какой-либо конкретной фирмы, поставляющей СУБД или средства разработки. Он поддерживает различные серверы баз данных и настольные СУБД, а также может обращаться к базе данных через ODBC.

AllFusionERwinDataModelerнеобходим как компаниям, разрабатывающим и использующим базы данных, так и администраторам баз данных, системным аналитикам, проектировщикам, разработчикам и руководителям проектов поскольку:

- позволяет получить точную и наглядную информацию, где хранятся данные и как получить к ним доступ;

- позволяет, используя визуальные средства, описать структуру базы данных, а затем автоматически сгенерировать файлы данных для любого типа СУБД;

- позволяет максимально повысить производительность информационной системы благодаря поддержке работы с БД на физическом уровне, учитывая особенности каждой конкретной СУБД;

- повышает гибкость и эффективность организации за счёт возможности быстрой адаптации базы данных к меняющимся потребностям рынка;

-позволяет тщательно задокументировать структуру базы данных;

- позволяет получить отчеты презентационного качества;

- поддерживает различные типы СУБД (более 20 производителей).

Design/IDEF – CASE-средство для проведения структурного и стоимостного анализа бизнес-процессов,для проектированияи моделирования сложных систем широкого назначения, поддерживающе методологии описания и моделирования системных функций (IDEF0/SADT), структур и потоков данных в системе (IDEF1, IDEF1X, ER) и поведения системы (IDEF/CPN).

Разработчиком Design/IDEF являетсяMetaSoftware (США).

К функциональным возможностям Design/IDEF относятся:

- графическое представление функциональной структуры бизнес-процессов на различных уровнях детализации;

-разработка функциональной модели с указанием исполнителей операций и используемых информационных технологий и управляющих воздействий;

- графическое представление структуры предметной области в виде информационной модели «объект-связь»;

- расчет стоимостных затрат на выполнение бизнес-процессов с возможностью экспорта расчетных данных в электронную таблицу Excel, Lotus;

- документирование моделей предметной области в виде глоссария и составления текстовых отчетов;

- возможность экспорта функциональной модели в пакеты программ динамического имитационного моделирования, поддерживающие сети Петри.

Преимущества Design/IDEF:

- быстрая и высококачественная графика, включающая создание стандартных и пользовательских объектов, выравнивание и манипулированиеобъектами, выбор атрибутов графических объектов и текста (рисунок 2.3). Также реализованы возможности, требуемые для редактирования и моделирования данных: построение связывающих линий типа «резинка», маршрутизация и сглаживание дуг т.д.;

Рисунок 2.3. Основное окно Design/IDEF

- обеспечение непротиворечивости модели. Например, при модификации текста, принадлежащему функциональному блоку или дуге в какой-то части модели, текст будет динамическискорректирован на всех страницах модели;

- поддержка гибкого словаря данных, который позволяет хранить информацию и создавать отчеты о функциях и потоках данных в IDEF-модели, а также определять начальную информацию об объектах, сопровождать, восстанавливать и сохранять целостность файлов данных;

- генерация отчетовдляподдержки и анализа моделей: отчет о контроле полноты модели, отчет о функциях, отчет о дугах, отчет о ссылках, IDEF-отчет. Информация, содержащаяся в отчетах, может быть экспортирована для использования в других программах, таких как, например, электронные таблицы, настольные издательские системы и текстовые редакторы;

- организация коллективной работы.^[6]

Однако Design/IDEF обладает следующими недостатками:

- набор выразительных средств, предоставляемых для построения ER-модели, невелик, в связи с чемспециалист, строящий ER-модель, должен выполнить проектирование структуры реляционной базы данных «вручную»;

- ряд характеристик, которые можно отобразить в базовой ER-модели, с которой будет идти дальнейшее сравнение, в методологии IDEF1X в явном виде отобразить нельзя;

- нет изобразительных средств для обозначения множественного свойства, составного свойства, нельзя показать, что свойство может присутствовать не у всех экземпляров объектов, нет понятия агрегированного объекта, нет изобразительного средства для отображения альтернативной связи. Все это надо отобразить, пользуясь имеющими имеющимися в наличии изобразительными средствами;

- алгоритм проектирования базы данных в Design/IDEF не обеспечивает автоматического преобразования связей М:М, в связи с чем перед генерацией описания базы данных необходимо устранить неспецифические связи и преобразовать их в специфические;

- не производит преобразование имен сущностей и атрибутов в соответствии с требованиями целевой СУБД;

- не обладает развитым многовариантным алгоритмом проектирования.

Design/IDEF поддерживает первые стадии создания программного продукта: формулировка требований и целей проекта, разработка спецификаций, создание, документирование и анализ проекта. Результатом работы пакета Design/IDEF является проект программной системы,состоящий из двух частей:

- проекта функциональной структуры системы, содержащий иерархически связанныестраницы с IDEF0-диаграммами и описывающий все модули системы, их взаимосвязи, входные и выходные параметры;

- проекта информационной структуры системы - логической модели ее базы данных,- описывающей все структуры и взаимосвязи данных.

Оба проекта проверяются на полноту и непротиворечивость, сопровождаются базой данных проекта и документацией.

Design/IDEF работает в различных операционных средах и позволяет переноситьдиаграммы из одной операционной среды в другую.

BusinessStudio- система бизнес-моделирования, позволяющая создать эффективную организацию. Разработчиком данной системы является Группа компаний «Современные технологии управления».

Система бизнес-моделированияBusinessStudio разработана специально для максимально легкого создания бизнес-архитектуры. Она позволяет решать смежные задачи по оптимизации бизнеса и его непрерывному развитию. Таким образом, BusinessStudio поддерживает полный цикл создания эффективной системы управления компанией – «Проектирование - Внедрение – Контроль – Анализ» (рисунок 2.4).

Рисунок 2.3. Возможности BusinessStudio^[7]

BusinessStudio обладает следующими функциональными возможностями:

- проектирование сбалансированной системы показателей, включающей: цели, показатели, стратегические карты, проектирование дерева целей.

- проектирование бизнес-процессов - поддержка нотаций моделирования бизнес-процессов: IDEF0, Процесс (BasicFlowchart), Процедура (Cross-FunctionalFlowchart), BPMN 2.0, EPC (Event-DrivenProcessChain);

- создание иерархических моделей бизнес-процессов;

- проектирование организационной структуры управления, включая организационные диаграммы;

- поддержка технологий имитационного моделирования и функционально-стоимостного анализа;

- формирование технических заданий на разработку информационных систем в формате документа MicrosoftWord;

- формирование пакета регламентирующей документации: регламенты процессов и процедур, описания процессов, должностные инструкции, положения о подразделениях;

- создание собственных шаблонов документов с помощью Мастера отчетов;

- обеспечение сотрудников базой знаний посредствомBusinessStudioPortalи HTML-публикации;

- контроль показателей и оценок достижения целей, анализ динамики, анализ план-факт с помощью BusinessStudioPortalили специального модуля Cockpit;

- контроль бизнес-процессов на основе данных ИТ-систем;

- анализ несоответствий и причин их возникновения с применением диаграммы Исикавы и методики FMEA;

- организация групповой работы, причем система поддерживает функционал по разграничению прав доступа для различных групп пользователей.

Ключевые преимущества системы BusinessStudio:

- простота, удобство и высокая скорость освоения специалистами;

- использование нотаций моделирования бизнес-процессов, понятных сотрудникам без дополнительной подготовки: IDEF0, Процесс (BasicFlowchart), Процедура (Cross-FunctionalFlowchart), BPMN 2.0, EPC;

- интегрированность: в одном инструменте собраны все востребованные бизнесом методики и технологии: моделирование бизнес-процессов, имитационное моделирование, функционально-стоимостной анализ;

- формирование на выходе конкретизированных регламентирующих документов, не требующих дополнительной доработки;

- мощный Мастер отчетов, позволяющий формировать отчеты с использованием всех возможностей форматирования MicrosoftWord и поддерживающий сложные выборки данных;

- возможность расширения структуры данных с помощью модуля MetaEdit: создание собственных параметров и справочников.^[8]

2.2. Сравнительный анализсредств реализации структурных методов анализа и проектирования

На основании вышерассмотренных средств реализации структурных методов анализа и проектирования можно сделать следующие выводы.

Решение AllFusionERwinDataModeler упрощает процесс проектирования, создания и обслуживания высококачественных и высокопроизводительных баз данных, хранилищ данных и моделей корпоративных ресурсов данных. Это решение также позволяет разработчикам приложений и архитектуры программного обеспечения быстро выполнять визуализацию оптимальной структуры и проектирование баз данных и других приложений в соответствии с требованиями к информации и бизнес-правилами, принятыми в организации.

Design/IDEF является средством проектирования локальных информационных систем, обладает быстрой графикой, обеспечивает непротиворечивость модели данных, позволяет производить расчет стоимостных затрат на выполнение бизнес-процессов, генерировать соответствующие отчеты и реализует организацию коллективной работы, однако обладает небольшим набором выразительных средств для построения ER-модели, в связи с чем проектирование структуры реляционной базы данных выполняется «вручную».

BusinessStudio - удобный рабочий инструмент проектирования бизнес-архитектуры, простая среда моделирования. Все элементы бизнес-архитектуры, спроектированной с помощью BusinessStudio, логически увязаны друг с другом: от стратегических целей до должностных инструкций конкретных исполнителей.BusinessStudio дает компаниям возможность не только формализовать свою стратегию и спустить ее до уровня исполнителей, но и контролировать ее выполнение; спроектировать свои бизнес-процессы и провести их оптимизацию по времени и стоимости, автоматически осуществлять формирование регламентирующих документов.

Сравнительный функциональный анализ рассмотренных выше средств автоматизации проектирования информационных систем проведен посредством таблицы 2.1.

Таблица 2.1.

Сравнительный функциональный анализ средств реализации структурных методов анализа и проектирования

Функции, свойства	AllFusionERwinDataModeler	Design/IDEF	BusinessStudio
Моделирование организационных функций и процессов	Да	Да	Да
Разработка технического задания	Частичная реализация	Нет	Да
Функционально-стоимостной анализ	Да	Да	Да
Оптимизация бизнес процессов	Частичная реализация	Нет	Да
Имитационное моделирование	Частичная реализация	Нет	Да

Окончание таблицы 2.1

Функции, свойства	AllFusionERwinDataModeler	Design/IDEF	BusinessStudio
Генерация кода приложения	Да	Нет	Нет
Оформление проектной документации	Да	Да	Да
Создание концептуальных и физических моделей структуры базы данных	Да	Нет	Да
Генерация программного кода для создания структуры базы данных	Да	Нет	Нет
Многоуровневое моделирование базы данных	Да	Нет	Да
Обмен метаданными	Да	Да	Да
Ведение библиотеки типовых бизнес-моделей	Частичная реализация	Нет	Да
Организация групповой работа над проектом	Да	Да	Да
Выдача встроенных отчетов	Да	Да	Да
Контроль бизнес-процессов	Нет	Нет	Да
Контроль показателей и оценок достижения целей	Нет	Нет	Да

На основании сравнительного анализа рассмотренных в работе средств реализации структурных методов анализа и проектирования можно сделать вывод о том, что наиболее функциональным является BusinessStudio, которое позволяет наряду с моделированием бизнес-процессов организации и функционально-стоимостным их анализом осуществлять также их оптимизацию и контроль, что не реализуется в иных рассмотренных средствах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Структурный подход позволяет создать системы сложного объекта путем декомпозиции этого объекта на отдельные функции, каждую из которых можно разрабатывать независимо от других, создавая отдельные функциональные подсистемы при сохранении целостного представления о деятельности объекта, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны.

Основными принципами структурного подхода являются: «разделяй и властвуй», иерархического упорядочивания, абстрагирования, структурирования данных и непротиворечивости.

Методология структурного анализа и проектирования SADT основной своей идеей имеет построение древовидной иерархической модели организации. На основе SADT принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF0, позволяющий обеспечить групповую работу всех аналитиков и специалистов, занятых в рамках проекта.

В основе IDEF0 методологии лежат четыре основных понятия: функциональный блок, интерфейсные дуги, декомпозиция и глоссарий. В целом методы IDEF (IntegratedDEFinition) предназначены для решения различных задач моделирования сложных систем и позволяют отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта и глубина обследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.

Часто применяемыми и эффективными средствами структурного анализа являются DFD - диаграммы потоков данных совместно со словарями данных и спецификациями процессов или миниспецификациями, ERD - диаграммы «сущность-связь» и STD - диаграммы переходов состояний.

Для оценки средств реализации структурных методов анализа и проектирования экономической информационной системы были избраны AllFusionERwinDataModeler,Design/IDEF и BusinessStudio.

Решение AllFusionERwinDataModeler упрощает процесс проектирования, создания и обслуживания высокопроизводительных баз данных, хранилищ данных и моделей корпоративных ресурсов данных, позволяет быстро выполнять визуализацию структуры и проектирование баз данных, реализует многоуровневое моделирование базы данных за счет имеющихся средств генерации кода.

Design/IDEF является средством проектирования локальных информационных систем, обеспечивает непротиворечивость модели данных, позволяет производить расчет стоимостных затрат на выполнение бизнес-процессов, генерировать соответствующие отчеты и реализует организацию коллективной работы, однако обладает небольшим набором выразительных средств для построения ER-модели, в связи с чем проектирование структуры реляционной базы данных выполняется «вручную».

BusinessStudioявляется простой средой моделирования, все элементы бизнес-архитектуры в ней логически увязаны друг с другом, что позволяет не только формализовать стратегию компании, но и спустить ее до уровня исполнителей, при этом контролируя ее выполнение.BusinessStudio позволяет спроектировать свои бизнес-процессы и провести их оптимизацию по времени и стоимости, автоматически осуществлять формирование регламентирующих документов.

Сравнительный анализ рассмотренных средств реализации структурных методов анализа и проектирования показал, что наиболее функциональным является BusinessStudio, которое позволяет наряду с моделированием бизнес-процессов организации и функционально-стоимостным их анализом осуществлять также их контроль, что не реализуется в иных рассмотренных средствах.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабенко, В.Н. Моделирование и анализ бизнес-процессов [Текст] / В.Н. Бабенко. – Москва: LAP LambertAcademicPublishing, 2014. – 352с.
2. Инюшкина, О.Г. Проектирование информационных систем (на примере методов структурного системного анализа)[Текст]: учебное пособие / О.Г. Инюшкина. - Екатеринбург: «Форт-Диалог Исеть», 2014. - 240 с.
3. Исаев, Г.Н. Проектирование информационных систем [Текст] / Г.Н. Исаев. – Москва: Омега-Л, 2012, - 432с.
4. Лобова Г.И. SADT - технология деятельности [Текст] / Г.И. Лобова. – Москва: LAP LambertAcademicPublishing, 2012. – 132с.
5. Методология структурного анализа и проектирования SADT [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: [б.и.], 2011. – Режим доступа: http://www.pqm-online.com/assets/files/lib/books/marka.pdf
6. Общая характеристика ППП Design/IDEF [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: [б.и.], 2013. – Режим доступа: http://market-pages.ru/biznesproces/7.html
7. Отображение и моделирование процессов [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: НОУ «ИНТУИТ», 2003-2017. – Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/1055/271/lecture/6880?page=4#sect7
8. Репин, В. Бизнес-процессы. Моделирование, внедрение, управление [Текст] / В. Репин. – Москва: Манн, Иванов и Фербер, 2013.
9. Сравнительный анализ известных инструментов организационного проектирования [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: iTeam 2002-2017. – Режим доступа: https://iteam.ru/publications/it/section_51/article_3023
10. Структурный подход. Семейство IDEF [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: [б.и.], 2013. – Режим доступа: http://it-claim.ru/Education/Course/ISDevelopment/Lecture_11.pdf
11. Суркова, Н.Е. Методология структурного проектирования информационных систем [Текст]: Монография / Н.Е. Суркова, А.В. Остроух. - Красноярск: Научно-инновационный центр, 2014. - 190 с.
12. BusinessStudio [Электронный ресурс] / Электрон. текстовые дан. – Самара: Группа компаний "Современные технологии управления", 2004-2016. – Режим доступа:http://www.businessstudio.ru/description/
13. AllFusionERwinDataModeler[Электронный ресурс] / Электрон. текстовые дан. – Москва: INTERFACE Ltd., 2011. – Режим доступа: http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/ca/erwin.htm

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Список основныхпонятий SADT

Категория	Понятие	Реализация в SADT
Продукты
Модели	Объект Набор вопросов Точка зрения Иерархия	Ограниченный объект Цель модели Точка зрения модели Номера узлов, номера блоков
Диаграммы	Декомпозиция Версии, варианты Сложность Ясность	Диаграмма, списки данных и функций С-номера Правило от трех-до-шести Правила построения диаграмм
Дополнения	Объяснения Акценты Терминология Резюме	Листы текста Листы рисунков Листы глоссария, Словарь данных Список узлов
Язык
Функции	Функция Вход Выход Управление Исполнитель Имена	Блок Левая сторона блока Правая сторона блока Верхняя сторона блока Нижняя сторона блока Метки
Данные	Данные Управление Поток Конвейер Имена	Дуга Дуга Дуга Соединение и разветвление дуг Метки
Интерфейсы	Ограниченный объект Связка интерфейса Подавление	Блок и его дуги ICOM-коды Начало или конец дуги, помещенной втоннель
Аннотации	Комментарии Ответы Решения Свойства Последовательность Примечание	Примечания с "кружком" -“ “- -“ “- Метки свойств Правила действий Примечание Квадратные "с квадратом"
Процесс	Объяснение Опрос Описание Критика Распространение Одобрение Публикация	Эксперты Авторы Авторы Рецензенты, цикл автор/читатель Папки, Библиотекарь Комитет технического контроля Библиотекарь, формат публикации модели

1. Инюшкина, О.Г. Проектирование информационных систем (на примере методов структурного системного анализа) [Текст]: учебное пособие / О.Г. Инюшкина. - Екатеринбург: «Форт-Диалог Исеть», 2014. – С.14 ↑

2. Суркова, Н.Е. Методология структурного проектирования информационных систем [Текст]: Монография / Н.Е. Суркова, А.В. Остроух. - Красноярск: Научно-инновационный центр, 2014. –С.24. ↑

3. Лобова Г.И. SADT - технология деятельности [Текст] / Г.И. Лобова. – Москва: LAP LambertAcademicPublishing, 2012. – С.54 ↑

4. Методология структурного анализа и проектирования SADT [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: [б.и.], 2011. – Режим доступа: http://www.pqm-online.com/assets/files/lib/books/marka.pdf ↑

5. AllFusionERwinDataModeler [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: INTERFACE Ltd., 2011. – Режим доступа: http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/ca/erwin.htm ↑

6. Общая характеристика ППП Design/IDEF [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Москва: [б.и.], 2013. – Режим доступа: http://market-pages.ru/biznesproces/7.html ↑

7. BusinessStudio [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Самара: Группа компаний "Современные технологии управления", 2004-2016. – Режим доступа: http://www.businessstudio.ru/description/ ↑

8. BusinessStudio [Электронный ресурс] / Электрон.текстовые дан. – Самара: Группа компаний "Современные технологии управления", 2004-2016. – Режим доступа: http://www.businessstudio.ru/description/ ↑