Описание функциональной модели

Описание функциональной модели


Задачи и их решения по информатике и математике
Графические средства описания различных моделей представления ИС -->> Стратегии построения схем требований действий

Описание функциональной модели.


Функциональная модель ИС
 
Функциональная модель ИС представляет собой комплекс экономических задач с высокой степенью информационных обменов (связей) между задачами. При этом под задачей будем понимать некоторый процесс обработки информации с четко определенным множеством входной и выходной информации (например, начисление сдельной заработной платы, учет прихода материалов, оформление заказа на закупку и т.д.).

Состав функциональных подсистем во многом определяется особенностями экономической системы, ее отраслевой принадлежности, формы собственности, размера, характера деятельности предприятия.

Функциональные подсистемы ЭИС могут строиться по различным принципам:
- по предметному,
- по функциональному,
- по проблемному,
- смешанному (предметно-функциональному).

Так, с точки зрения предметной направленности использования ЭИС в хозяйственных процессах промышленного предприятия выделяют подсистемы, соответствующие управлению отдельными ресурсами:
- управление сбытом готовой продукции;
- управление производством;
- управление материально-техническим снабжением;
- управление финансами;
- управление персоналом.
При этом в подсистемах рассматривается решение задач на всех уровнях управления, обеспечивая интеграцию информационных потоков по вертикали. Функциональные подсистемы ЭИС, выделенные по предметному принципу.
  • Уровни Функциональные подсистемы управления Сбыт Производство Снабжение Финансы
  • Стратегический уровень
  • Новые продукты и услуги
  • Исследования и разработки
  • Производственные мощности
  • Выбор технологий
  • Материальные источники
  • Товарный прогноз
  • Финансовые источники
  • Выписка счетов и накладных
  • Обработка производственных заказов
  • Складские операции
  • Заказы на закупку
  • Ведение бухгалтерских книг
 
Функциональная модель описывает вычисления в системе. Она показывает, каким образом выходные данные вычисляются по входным данным, не рассматривая порядок и способ реализации вычислений. Функциональная модель состоит из набора диаграмм потока данных, которые показывают потоки значений от внешних входов через операции и внутренние хранилища данных к внешним выходам. Функциональная модель описывает смысл операций объектной модели и действий динамической модели, а также ограничения на объектную модель. Неинтерактивные программы (например, компиляторы) имеют тривиальную динамическую модель: их цель состоит в вычислении значения некоторой функции. Основной моделью таких программ является функциональная модель (хотя если программа имеет нетривиальные структуры данных, для нее важна и объектная модель).

Функциональная модель IDEF0.
Метод SADT (IDEF0) (Structured Analysis and Design Technique) считается классическим методом процессного подхода к управлению. Основной принцип процессного подхода заключается в структурировании деятельности организации в соответствии с ее бизнес-процессами, а не организационно-штатной структурой. Именно бизнес-процессы, формирующие значимый для потребителя результат, представляют ценность, и именно их улучшением предстоит в дальнейшем заниматься. Модель, основанная на организационно-штатной структуре, может продемонстрировать лишь хаос, царящий в организации (о котором в принципе руководству и так известно, иначе оно бы не инициировало соответствующие работы), на ее основе можно только внести предложения об изменении этой структуры. С другой стороны, модель, основанная на бизнес-процессах, содержит в себе и организационно-штатную структуру предприятия.

В соответствии с этим принципом бизнес-модель должна выглядеть следующим образом:

1. Верхний уровень модели должен отражать только контекст системы — взаимодействие моделируемого единственным контекстным процессом предприятия с внешним миром. 
2. На втором уровне модели должны быть отражены основные виды деятельности (тематически сгруппированные бизнес-процессы) предприятия и их взаимосвязи. В случае большого их количества некоторые из них можно вынести на третий уровень модели. Но в любом случае под виды деятельности необходимо отводить не более двух уровней модели. 
3. Дальнейшая детализация бизнес-процессов осуществляется посредством бизнес-функций — совокупностей операций, сгруппированных по определенным признакам. Бизнес-функции детализируются с помощью элементарных бизнес-операций. 
4. Описание элементарной бизнес-операции осуществляется посредством задания алгоритма ее выполнения.

Метод SADT разработан Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) 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 (Icam DEFinition), являющегося основной частью программы ICAM (интегрированная компьютеризацияпроизводства), проводимой по инициативе ВВС США. Метод SADT реализован в одном из стандартов этого семейства — IDEF0, который был утвержден в качестве федерального стандарта США в 1993 г., его подробные спецификации можно найти на сайте http://www.idef.com.

Существует также российская версия данного стандарта. Вместе со стандартом IDEF0 обычно используются стандарт моделирования процессов IDEF3 и стандарт моделирования данных IDEF1Х.
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. 
• Строгость и точность. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают: ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3-6 блоков — ограничение мощности краткосрочной памяти человека), связность диаграмм (номера блоков), уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен), синтаксические правила для графики (блоков и дуг), разделение входов и управлений (правило определения роли данных). 
• Отделение организации от функции, т.е. исключение влияния административной структуры организации на функциональную модель.
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. 1).
Рисунок 1. Функциональный блок и интерфейсные дуги
1279719571_snimok

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.
 
Рисунок 2. Структура SADT-модели. Декомпозиция диаграмм
1279719597_snimok