Методологии и инструментальные средства моделирования

В настоящее время создание ИС осуществляется с использованиемнекоторой CASE-технологии проектирования. CASE (ComputerAidedSystemEngineering) – проектирование систем с помощью компьютера. CASE-технология представляет собой сочетание методологиипроектирования и набор поддерживающих эту методологию инструментальных средств, называемых CASE-средствами или CASE-системами (в зависимости от уровня автоматизации проектных работ.

Практически все CASE-средства поддерживают функциональноеи процессное моделирование бизнес-деятельности предприятий. Для представления модели бизнес-процессов наиболее часто используютсяследующиеметодологии:

- BPMN (Business Process Modeling Notation;

- EPC (Eventdriven Process Chain), обычновверсии ARIS eEPC;

- IDEF всредах BPWIN, ARIS, ORACLE Designer, IDEF0/EM Tool, Ramus, Design/IDEF;

- «Простая блок-схема» в среде MSVisio;

- «Процедура» в версии BusinessStudio и др.

По уровню сложности и интегрированности реализуемых проектных работ выделяют следующие группы инструментальных средствавтоматизации проектирования ИС:

1) локальные CASE-средства, автоматизирующие отдельные проектные работы фаз анализа и проектирования, поддерживающиеодин-два типа моделей и методов: Design/IDEF, IDEF0/EM Tool, Ramus, POWERDESIGNER, PROCAP;

2) малые интегрированные CASE-средства, автоматизирующиепроектные работы фаз анализа, проектирования и частично фазыреализации, поддерживающие до четырех типов моделей и методовBPWIN, ERWIN, CAERWINModelingSuite, Designer;

3) средние интегрированные CASE-системы, автоматизирующиебольшинство проектных работ, включая или подготавливая кодогенерацию, поддерживающие от четырех до 15 типов моделей и методов: RationalRosecпакетамирасширений, ParadigmPlus, OracleDesigner;

4) крупные интегрированные CASE-системы, автоматизирующиебольшинство проектных работ, поддерживающие более 15 типов моделей и методов: ARIS Toolset.

Лидером среди инструментальных средств функционального моделирования является система, имеющая исторически первое название BPWIN, созданная компанией LogicWorks. Название образованоиз аббревиатуры BP (BusinessProcess) и сокращения win (от операционной системы Windows). Компания LogicWorks в 1998 г. былаприобретена фирмой PlatinumTechnology, которая уже в 1999 г. былакуплена фирмой ComputerAssociates (CA).

Наибольший коммерческий успех на рынке CASE-средств имелаверсия пакета BPWIN 4.0. Предпоследняя версия BPWIN под названием ALLFUSION ProcessModeler 7.2 (BPWIN) была включена в интегрированный пакет ALLFUSION ModelingSuite, получивший второе названиеCA ERWIN ModelingSuite 7.2. В настоящее время концепцию BPWINреализует программа CA ERWIN ProcessModeler 7.3, входящая в интегрированный пакет CA ERWIN ModelingSuite.

Многие разработчики систем автоматизации считают системуBPWIN лучшим средством визуального моделирования бизнес-процессов, поскольку она позволяет представить практически любойвид деятельности в виде модели, включающей в себя наглядные диаграммы в нотациях IDEF0, IDEF3 и DFD. Система BPWIN установила набор моделей IDEF0, IDEF3 и DFD в качестве стандарта де-факто, применяемого при функциональном моделировании систем.

При этом методология IDEF0 предназначена для моделированиябизнес-процессов (BusinessProcess); IDEF3 – для моделированияпотока работ процесса (ProcessFlow); DFD – для моделированияпотока данных (DataFlow.

Диаграммы IDEF0 представляют бизнес-процессы предприятияв целом – показывают работы (бизнес-функции), материально-информационные связи между ними, а также средства, используемыедля управления работами и для их реализации. При этом состав предметов и данных, передаваемых от работы к работе, представляетсятолько лингвистическими метками – названиями, прикрепляемымик стрелкам связей. Конечно, для каждого названия может быть создана достаточно подробная спецификация, хранимая в базе данныхинструментального средства, но графически не отображаются такие важные составляющие информационных процессов, как хранение данных, внешние источники и получатели информации. Крометого, методология IDEF0 не четко представляет последовательностьвыполнения работ. Указанные недостатки IDEF0 компенсируютсядиаграммами методологий DFD и IDEF.

Диаграммы DFD предназначены для использования вместоIDEF0-диаграмм в тех случаях, когда возникает желание сосредоточить внимание на внешних источниках и получателях информации, а также на местах и формах хранения данных. Для большейвыразительности этих аспектов информационных процессов в DFDпредусмотрены специфические элементы: внешние сущности и хранилища данных. Следует понимать, что DFD – это не дополнение, а альтернатива IDEF0-диаграммам. При выборе типа диаграммы решается вопрос о том, что важнее: сведения о средствах управленияи механизмах, связанные с функциональными блоками, или сведения о хранилищах данных, внешних источниках и получателях информации. Сопоставление IDEF0-диаграмм с диаграммами потоковданных DFD представлено в табл. 13.1.

Таблица 13.1 – Сопоставление IDEF0-диаграмм с диаграммамипотоков данных DFD

При желании в рамках одного модельного проекта можно создатьдве модели, при этом диаграммы одной модели изображать в нотации IDEF0, а другой – в DFD.

Диаграммы обоих типов – IDEF0 и DFD – отражают статические, т.е. структурные, аспекты моделируемой системы. Они не могутотображать динамику бизнес-процессов – возникающие в процессеработы системы события и альтернативные способы реакции на них. Последовательность выполнения работ в диаграммах IDEF0 достаточно условна и отражается последовательностью расположения блоков на диаграмме. В DFD в общем случае не ясно, с чего начинаетсяпроцесс. Домыслить последовательность реализации функций можнономера блоков имеются, но условий нет и как следствие нет альтернативных переходов, хотя потребность в них достаточно очевидна.

Классическим средством представления динамики процессов являются обычные блок-схемы с их управляющими структурами следования, ветвления и цикла. Они являются адекватным средствоммоделирования в тех случаях, когда в вербальных описаниях предметной области названия выполняемых действий (работ, функций), встречаются чаще, чем названия объектов, их состояний и событий.

В противном случае более подходящим оказываются те средства моделирования, в которых состояния объектов и события являются важнейшими изобразительными средствами. В функционально-ориентированном моделировании для моделирования динамики систем традиционно использовались либо цветные сети Петри CPN (ColorPetriNets), либо IDEF3. В настоящее время они вытесняются BPMN.

Диаграммы IDEF3 предназначены для уточнения IDEF0-диаграммв плане последовательности выполнения работ. Для этого они содержат:

- элементы, свойственные блок-схемам, – ветвления;

- элементы, свойственные диаграммам состояний конечного автомата, – события и состояния.

Таблица 13.2 – Предпочтения методик моделирования

Диаграммы IDEF3 категорируются как диаграммы Workflow (поток работ.

До недавнего времени методология IDEF являлась лидером средиметодологий функционального моделирования. В табл. 13.2 приведеныданные о распределении предпочтений методик моделирования средиразработчиков программного обеспечения (по данным IDEFINFO.ru).

Данные, приведенные в табл. 13.2, немного устарели, прежде всего из-за интенсивного вовлечения в арсенал средств моделированияметодологии BPMN, связанной с современной концепцией непрерывного улучшения бизнес-процессов BPM и инструментами реализации этой концепции BPMS.