ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9.
ДИАГРАММЫ DFD
Цель работы: выполнить построение диаграмм по методологии DFD.
Задачи работы: освоить приемы построения диаграмм по методологии DFD с применением CASE-средства BPwin.
Содержание работы:
построение диаграммы А0;
построение диаграмм декомпозиции А0.
2.1 Теоретическая часть
Диаграммы потоков данных (Dataflowdiagramm, DFD) являются средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе и используются для описания документооборота и обработки информации. С их помощью эти требования представляются в виде иерархии функциональных компонентов (процессов), связанных потоками данных. Главная цель такого представления продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.
В соответствии с данными методами модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы с внешними входами и выходами.
Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут уровень декомпозиции, на котором процессы становятся элементарными, и детализировать их далее невозможно.
Источники информации (внешние сущности) порождают информационные потоки (потоки данных), переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те, в свою очередь, преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям потребителям информации.
DFD описывает:
функции обработки информации (работы, процессы);
документы (стрелки, arrow), объекты, сотрудников или отделы, которые участвуют в обработке информации;
внешние ссылки (externalreferences), которые обеспечивают интерфейс с внешними объектами, находящимися за границами моделируемой системы;
таблицы для хранения документов (хранилище данных, datastore).
В BPwin для построения диаграмм потоков данных используется нотация Гейна-Сарсона. DFD рассматривает систему как совокупность предметов (таблица 3). Контекстная диаграмма часто включает работы и внешние ссылки. Работы обычно именуются по названию системы, например, «Система обработки информации».
Таблица 3 – Объекты диаграммы DFD
Наименование
|
Назначение
|
Работы
(процессы)
|
Представляют собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процессы могут быть реализованы различными способами: это может быть подразделение организации (отдел), выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов; программа; аппаратно реализованное логическое устройство и т. д. Изображаются прямоугольниками со скругленными углами
|
Внешние
сущности
|
Представляют собой материальные объекты или физические лица, представляющие собой источник или приемник информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад. Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что они находятся за пределами границ анализируемой системы. Изображаются в виде прямоугольника с тенью и обычно располагаются по краям диаграммы
|
Стрелки
(потоки данных)
|
Поток данных определяет информацию, передаваемую через некоторое соединение от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией, передаваемой по кабелю между двумя устройствами; пересылаемыми по почте письмами; магнитными лентами или дискетами, переносимыми с одного компьютера на другой и т. д. Поток данных на диаграмме изображается линией, оканчивающейся стрелкой, которая показывает направление потока. Каждый поток данных имеет имя, отражающее его содержание
|
Продолжение таблицы 3
Наименование
|
Назначение
|
Хранилище данных
|
Абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми. Накопитель данных может быть реализован физически в виде микрофиши, ящика в картотеке, таблицы в оперативной памяти, файла на магнитном носителе и т.д. Накопитель данных в общем случае является прообразом будущей базы данных, и описание хранящихся в нем данных должно быть увязано с информационной моделью (ERD)
|
В DFD стрелки могут сливаться и разветвляться, что позволяет описать декомпозицию стрелок. Каждый новый сегмент сливающейся или разветвляющейся стрелки может иметь собственное имя.
В DFD номер каждой работы может включать префикс, номер родительской работы А и номер объекта. Номер объекта – это уникальный номер работы на диаграмме. Уникальный номер имеют хранилища данных и внешние сущности независимо от их расположения на диаграмме. Каждое хранилище данных имеет префикс D и уникальный номер, например, D5. Каждая внешняя сущность имеет префикс E и уникальный номер.
2.2 Выполнение лабораторной работы
Для того чтобы дополнить модель IDEF0 диаграммой DFD, нужно в процессе декомпозиции в диалоге ActivityBoxCount «кликнуть» по радиокнопке DFD. В палитре инструментов на новой диаграмме DFD появляются новые кнопки (рисунок 40).
Рисунок 40 – Кнопки
Назначение кнопок:
1 добавить в диаграмму внешнюю ссылку (ExternalReference): внешняя ссылка является источником или приемником данных извне модели;
2 добавить в диаграмму хранилище данных (Datastore): хранилище данных позволяет описать данные, которые необходимо сохранить в памяти прежде, чем использовать в работах;
3 ссылка на другую страницу: в отличие от IDEF0 инструмент offpagereference позволяет направить стрелку на любую диаграмму.
Стрелки DFD показывают, как объекты (включая данные) двигаются от одной работы к другой. Это представление потоков совместно с хранилищами данных и внешними сущностями делает модели DFD более похожими на физические характеристики системы – движение объектов (dataflow), хранение объектов (datastores), поставка и распространение объектов (externalentities).
2.2.1 Декомпозируйте функциональный блок «Продажи и маркетинг» на контекстной диаграмме А0 на диаграмму DFD, используя инструмент  на панели инструментов. В диалоговом окне из предложенных вариантов диаграмм выберите DFD, а количество блоков установите 4 (рисунок 41).
Рисунок 41 Диалоговое окно параметров декомпозиции
ActivityBoxCount
2.2.2 Внесите следующие имена процессов:
проверка данных о клиенте;
оформление заказа;
разработка прогнозов продаж;
привлечение новых клиентов.
2.2.3 Используя кнопку  на палитре инструментов, внесите хранилища данных:
список клиентов;
список продуктов;
список заказов.
2.2.4 В процессе декомпозиции, согласно правилам DFD, необходимо преобразовать граничные стрелки во внутренние, начинающиеся и заканчивающиеся на внешних сущностях (внешних ссылках).
Удалите граничные стрелки. Используя кнопку  на палитре инструментов, добавьте внешние ссылки:
маркетинговые материалы;
прогноз продаж;
система оформления.
2.2.5 Свяжите объекты диаграммы DFD стрелками (потоками данных) как показано на рисунке 42.
Рисунок 42 Декомпозиция блока «Продажи и маркетинг»
на диаграмме DFD
2.2.6 Аналогично декомпозируйте функциональный блок А24 «Тестирование компьютеров» на диаграмме А2 на диаграмму DFD и оформите ее в соответствии с рисунком 43.
Рисунок 43 – Пример диаграммы DFD
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10.
МЕТОДОЛОГИЯ IDEF3
Цель работы: выполнить построение диаграмм по методологии IDEF3.
Задачи работы: освоить приемы построения диаграмм по методологии IDEF3.
Содержание работы:
построение диаграммы А0;
построение диаграмм декомпозиции А0;
построение диаграммы узлов;
построение диаграммы FEO.
3.1 Теоретическая часть
IDEF3 – используется для описания логики взаимодействия информационных потоков. Эта методология моделирования использует графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектами, являющимися частью этих процессов. Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например, последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время.
Основные элементы диаграммы показаны в таблице 4.
В IDEF3 различают три типа стрелок (рисунок 44), изображающих связи, стиль которых (таблица 5) устанавливается через меню Edit/Arrow Style.
Рисунок 44 – Кнопки: старшая связь, отношения, потоки объектов
Старшая связь показывает, что работа-источник заканчивается ранее, чем начинается работа-цель. Часто результатом работы-источ-ника становится объект, необходимый для запуска работы-цели.
В этом случае стрелку, обозначающую объект, изображают с двойным наконечником.
Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ.
Перекрестки используются для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы. Различают перекрестки для слияния и разветвления стрелок. Для внесения перекрестка служит кнопка со значком “&” в палитре инструментов. В диалоге JunctionTypeEditor необходимо указать тип перекрестка (таблица 6).
Таблица 4 – Элементы диаграммы
Диаграммы
|
Основная единица описания в IDEF3
|
Единица
работы (UOW)
|
Центральный компонент модели. Изображается прямоугольником с прямыми углами и имеет имя, выраженное отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, одиночным или в составе фразы, и номер; другое имя существительное в составе той же фразы обычно отображает основной выход (результат работы)
|
Связи
|
Показывают взаимоотношение работ. Все связи в IDEF3 однонаправлены и могут быть направлены куда угодно, но обычно диаграммы IDEF3 стараются построить так, чтобы связи были направлены слева направо
|
Таблица 5 – Стили стрелок
Наименование
|
Описание
|
Старшая
|
Сплошная линия, связывающая единицы работ. Рисуется слева направо или сверху вниз. Показывает, что работа-источник должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется
|
Отношения
|
Пунктирная линия, использующаяся для изображения связей между единицами работ, а также между единицами работ и объектами ссылок
|
Потоки
объектов
|
Стрелка с двумя наконечниками, применяется для описания того факта, что объект используется в двух или более единицах работы, например, когда объект порождается в одной работе и используется в другой
|
Таблица 6 – Тип перекрестка
Наименование
|
Смысл в случае слияния стрелок
|
Смысл в случае разветвления стрелок
|
Asynchronous AND
|
Все предшествующие процессы должны быть завершены
|
Все следующие процессы должны быть запущены
|
Synchronous AND
|
Все предшествующие процессы завершены одновременно
|
Все следующие процессы запускаются
одновременно
|
Asynchronous OR
|
Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены
|
Один или несколько следующих процессов должны быть запущены
|
Synchronous OR
|
Один или несколько предшествующих процессов завершены одновременно
|
Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно
|
XOR
(Exclusive OR)
|
Только один предшествующий процесс завершен
|
Только один следующий процесс запускается
|
Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J. Можно редактировать свойства перекрестка при помощи диалога DefinitionEditor. В IDEF3 стрелки могут сливаться и разветвляться только через перекрестки.
Объект ссылки выражает некую идею, концепцию или данные, которые нельзя связать со стрелкой, перекрестком или работой.
Для внесения объекта ссылки служит кнопка со значком “R” в палитре инструментов. Объект ссылки изображается в виде прямоугольника, похожего на прямоугольник работы. Имя объекта ссылки задается в диалоге Referent (пункт всплывающего меню NameEditor), в качестве имени можно использовать имя какой-либо стрелки с других диаграмм или имя сущности из модели данных.
Объекты ссылки должны быть связаны с единицами работ или перекрестками пунктирными линиями.
Официальная спецификация IDEF3 различает три стиля объектов ссылок – безусловные, синхронные и асинхронные.
При внесении объектов ссылок помимо имени следует указывать тип объекта ссылки (таблица 7).
Таблица 7 – Типы объектов ссылок
Тип
|
Цельописания
|
OBJECT
|
Описывает участие важного объекта в работе
|
GOTO
|
Инструмент циклического перехода (в повторяющейся последовательности работ)
|
UOB
|
Применяется, когда необходимо подчеркнуть множественное использование какой-либо работы, но без цикла
|
NOTE
|
Используется для документирования важной информации
|
ELAB
|
Используется для усовершенствования графиков или их более детального описания. Обычно употребляется для детального описания разветвления и слияния стрелок на перекрестках
|
В IDEF3 декомпозиция используется для детализации работ. Можно многократно декомпозировать работу, т.е. работа может иметь множество дочерних работ. При этом номер работы состоит из номера родительской работы, версии декомпозиции и собственного номера работы на текущей диаграмме.
3.2 Выполнение лабораторной работы
Проведем построение диаграмм IDEF3 производственного процесса, модель которого создана в лабораторной работе №1.
3.2.1 Перейдите на диаграмму А2 и декомпозируйте работу "Сборка настольных компьютеров" (рисунок 45).
3.2.2 В диалоге ActivityBoxCount (рисунок 46) установите число работ 4 и нотацию IDEF3.
Возникает диаграмма IDEF3 (рисунок 47), содержащая работы UnitofWork (UOW), также называемые единицами работы или работами (activity). Правой кнопкой мыши щелкните по работе с номе-
ром 1, выберите в контекстном меню Name и внесите имя работы "Подготовка компонентов" (рисунок 48).
Затем во вкладку Definition внесите определение работы с номером 1 "Подготавливаются все компоненты компьютера согласно спецификации заказа" (рисунок 49).
3.2.3 Во вкладке UOW диалогового окна ActivityProperties (рисунок 50) внесите свойства работы 1 в соответствии с данными таблицы 8.
Рисунок 45 – Диаграмма А2 с объектом декомпозиции
Рисунок 46 Выбор нотации IDEF3 в диалоге ActivityBoxCount
Рисунок 47 Диаграмма IDEF3, содержащая четыре работы
UnitofWork
Рисунок 48 – Диалоговое окно ActivityProperties (Свойства работ)
Рисунок 49 – Диалоговоеокно Activity Properties вкладка Definition
Таблица 8 Свойства UOWдиалогового окна ActivityProperties
Objects
|
Компоненты: винчестеры, корпуса, материнские платы, видеокарты, звуковые карты, дисководы CD-ROM и
флоппи, модемы, программное обеспечение
|
Facts
|
Доступные операционные системы: Windows 98,
WindowsNT, Windows 2000
|
Constrains
|
Установка модема требует установки дополнительного программного обеспечения
|
Рисунок 50 – Вкладка UOW диалогового окна ActivityProperties
3.2.4 Внесите в диаграмму еще три работы (кнопка  ) и присвойте имена работам с номерами 2…7 в соответствии с данными таблицы 17.
Таблица 9 – Названия работ
Номер
работы
|
Название работы
|
2
|
Установка материнской платы и винчестера
|
3
|
Установка модема
|
4
|
Установка дисковода CD-ROM
|
5
|
Установка флоппи- дисковода
|
6
|
Инсталляция операционной системы
|
7
|
Инсталляция дополнительного программного обеспечения
|
Диаграмма IDEF3 должна выглядеть так, как показано на рисун-
ке 51.
Рисунок 51 – Диаграмма IDEF3 после присвоения работам
названий
3.2.5 С помощью кнопки  палитры инструментов создайте объект ссылки. Внесите имя объекта внешней ссылки " Компоненты" (рисунок 52).
Свяжите стрелкой объект ссылки и работу "Подготовка компонентов" (рисунок 53).
Рисунок 52 – Создание объекта ссылки
Рисунок 53 Объект ссылки и работа "Подготовка компонентов"
связаны стрелкой
Измените стиль стрелки, связывающей объект ссылки и работу "Подготовка компонентов", воспользовавшись диалоговым окном ArrowProperties, как показано на рисунке 54.
3.2.6 Свяжите стрелкой работы "Подготовка компонентов" (выход) и "Установка материнской платы и винчестера" (вход). Измените стиль стрелки на ObjectFlow.
На диаграммах IDEF3 имя стрелки может отсутствовать, хотя BPwin показывает отсутствие имени как ошибку. Результат выполнения пункта 6 показан на рисунке 55.
3.2.7 С помощью кнопки  на палитре инструментов внесите два перекрестка типа "асинхронное ИЛИ" (рисунок 56).
Свяжите работы с перекрестками, как показано на рисунке 57.
Рисунок 54 – Изменение стиля стрелки
Рисунок 55 Результат создания UOW и объекта ссылки
Рисунок 56 Перекресток типа "асинхронное ИЛИ"
Рисунок 57 Диаграмма IDEF3 после создания перекрестков
3.2.8 Правой кнопкой щелкните по перекрестку для разветвления J1 (fan-out), выберите Name и внесите имя "Компоненты, требуемые в спецификации заказа" (рисунок 58).
3.2.9 С помощью кнопки палитры инструментов введите в диаграмму еще один объект ссылки и присвойте ему имя "Программное обеспечение".
3.2.10 Создайте два перекрестка типа "исключающее ИЛИ". Свяжите работы и соответствующие ссылки, как это показано на рисунке 59.
Рисунок 58 – Присвоение имени перекрестку J1
Рисунок 59 Результат выполнения
|
