IDEF-технологии

На основе методологии SADT в начале 90-х годов в США был принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF, включающий семейство стандартов от IDEFO, IDEF1, IDEF2 и т.д. Это семейство стандартов является независимым от частных организаций и принято в нескольких международных организациях, например, в НАТО и МВФ. С их помощью можно эффективно отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта и глубина исследования процессов в системе определяются самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.

В настоящий момент к наиболее востребованным стандартам семейства IDEF относят следующие:

– IDEF0 – методология функционального моделирования. С помощью наглядного графического языка IDEF0 изучаемая система предстает перед разработчиками и аналитиками в виде набора взаимосвязанных функций (функциональных блоков – в терминах IDEF0). Как правило, моделирование средствами IDEF0 является первым этапом изучения любой системы;

– IDEFI – методология моделирования информационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и анализировать их структуру и взаимосвязи;

– IDEF1X (IDEFI Extended) – методология построения реляционных структур. IDEF1X относится к типу методологий «Сущность—взаимосвязь» (ER – Entity-Relationship) и, как правило, используется для моделирования реляционных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой системе;

– 1DEF2 – методология динамического моделирования развития систем. В связи с весьма серьезными сложностями анализа динамических систем от этого стандарта практически отказались, и его развитие приостановилось на самом начальном этапе. Однако в настоящее время присутствуют алгоритмы и их компьютерные реализации, позволяющие превращать набор статических диаграмм 1DEF0 в динамические модели, построенные на базе «раскрашенных сетей Петри» (CPN – Color Petri Nets);

– IDEF3 – методология документирования процессов, происходящих в системе, которая используется, например, при исследовании технологических процессов на предприятиях. С помощью IDEF3 описываются сценарий и последовательность операций для каждого процесса. IDEF3 имеет прямую взаимосвязь с методологией IDEF0 – каждая функция (функциональный блок) может быть представлена в виде отдельного процесса средствами IDEF3;

– 1DEF4 – методология построения объектно-ориентированных систем. Средства IDEF4 позволяют наглядно отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия, тем самым позволяя анализировать и оптимизировать сложные объектно-ориентированные системы;

– IDEF5 – методология онтологического исследования сложных систем. С помощью методологии IDEF5 онтология системы может быть описана при помощи определенного словаря терминов и правил, на основании которых могут быть сформированы достоверные утверждения о состоянии рассматриваемой системы в некоторый момент времени. На основе этих утверждений формируются выводы о дальнейшем развитии системы и производится ее оптимизация.

Рассмотрим наиболее часто используемую методологию функционального моделирования IDEF0, воспринимаемую в виде стандарта IDEF0.

Основная цель стандарта – построение древовидной функциональной модели предприятия.

Основной целью построения функциональных моделей является выявление наиболее слабых и уязвимых мест деятельности организации, анализ преимуществ новых бизнес-процессов и степени изменения существующей структуры организации бизнеса.

I ЭТАП. Процесс моделирования какой-либо системы в IDEF0 начинается с определения контекста, т. е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом.

Таким образом, сначала функциональность предприятия описывается в целом, без подробностей. Такое описание носит название «Контекстная диаграмма».

Так же как и в SADT, в контекст в первую очередь входит описание субъекта моделирования. Под субъектом понимается сама система, причем она описывается в терминах:

– входа (данные или объекты, потребляемые или изменяемые функцией);

– выхода (основной результат деятельности фирмы, конечный продукт);

– управлений (стратегии и процедуры, которыми руководствуется функция);

– механизмов (необходимых ресурсов).

При создании диаграммы формулируется:

1. Цель моделирования – purpose. Она должна отвечать на вопросы:

– почему нужно моделировать данный процесс?

– что должна показывать модель?

– что может получить пользователь?

Примеры:

общие: «Идентифицировать и определить текущие проблемы, сделать возможным анализ потенциальных улучшений», «Произвести реинжиниринг бизнес-процессов»;

или более конкретные: «Описать функциональность предприятия с целью написания спецификаций информационной системы», «Описать и проанализировать организационную структуру предприятия с целью повышения эффективности принятия решений» и т. д.

2. Область – definition, т. е. описание того, что будет рассматриваться как компонент системы, а что – как внешнее воздействие.

3. Точка зрения – View Point, т. е. позиция, с которой будет строиться модель системы управления.

В качестве точки зрения может быть выбрана позиция лица или объекта, отвечающего за работу моделируемой системы в целом или конечных исполнителей или другая позиция. Точка зрения должна соответствовать цели моделирования.

При выборе точки зрения важно задокументировать дополнительные альтернативные точки зрения.

II ЭТАП. Общая функция разбивается на крупные подфункции. Этот процесс называется функциональной декомпозицией. Каждая полученная функция разбивается на более мелкие и т. д. до достижения необходимой детализации описания.

На схеме показано дерево функций, называемое «деревом узлов функциональной модели» (рис. 7).

Рис. 7. Пример декомпозиции – дерево узлов функциональной модели предприятия

Каждый узел соответствует отдельному фрагменту описания – диаграмме. Модель представляет собой совокупность иерархически выстроенных диаграмм, каждая их которых является описанием какой-либо функции или работы (activity).

Работы на диаграммах изображаются в виде прямоугольников (функциональных блоков). Каждая работа представляет собой какую-либо функцию и обозначается глагольным или именным сочетанием, т.е. сочетанием глагола или отглагольного существительного, обозначающего процесс, с зависимыми словами, например, «получить сырье», обслуживание клиента» и др.

Рис. 8. Декомпозиция функциональной модели

Работы соединяются между собой стрелками, которые помечаются существительными и обозначают объекты или информацию. В отличие от моделей, отображающих структуру предприятия (дерево узлов), работа на диаграмме верхнего уровня в функциональной модели – это не элемент управления нижестоящими работами, а работы нижнего уровня – то же самое, что и работы верхнего, но в более детальном изложении.

На каждом уровне декомпозиции диаграмма передается эксперту – сотруднику предприятия, наиболее компетентному в данном вопросе, учитываются все его замечания и дополнения. Только затем переходят к следующему уровню декомпозиции.

В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ или функций, что позволяет более четко сформулировать логику и взаимодействие процессов в организации.

Моделируемая система рассматривается как произвольное подмножество окружающего мира, рассмотрение объектов как относящихся или не относящихся к системе является субъективным и зависит от выбранной точки зрения. Взаимодействие системы с окружающим миром описывается входами (нечто, что перерабатывается системой), выходами (это результаты деятельности системы управления этой стратегии и процедур, под управлением которых производится работа), механизмами (это ресурсы, необходимые для проведения работы).

Находясь под управлением, система преобразует входы в выходы, используя механизм.

Общей целью построения функциональных моделей является выявление анализа наиболее слабых и уязвимых мест в деятельности организации, анализ преимуществ новых бизнес-процессов, анализ требуемой степени изменения существующей структуры организации бизнеса.