21. Методология функционального моделирования SADT. Основные понятия. Формулировка целей. Шаги проектирования.

 

SADT — методология структурного анализа и проектирования, интегрирующая процесс моделирования, управление конфигурацией проекта, использование дополнительных языковых средств и руководство проектом со своим графическим языком. Процесс моделирования может быть разделен на несколько этапов: опрос экспертов, создание диаграмм и моделей, распространение документации, оценка адекватности моделей и принятие их для дальнейшего использования.

 

SADT (аббревиатура выражения Structured Analysis and Design Technique - методология структурного анализа и проектирования) - это методология, разработанная специально для того, чтобы облегчить описание и понимание искусственных систем, попадающих в разряд средней сложности. SADT была создана и опробована на практике в период с 1969 по 1973 г. Эта методология возникла под сильным влиянием PLEX, концепции клеточной модели человек-ориентированных функций Хори, общей теории систем технологии программирования и даже кибернетики. С 1973 г. сфера ее использования существенно расширяется для решения задач, связанных с большими системами, такими, как проектирование телефонных коммуникаций реального времени, автоматизация производства (САМ), создание программного обеспечения для командных и управляющих систем, поддержка боеготовности. Она с успехом применялась для описания большого количества сложных искусственных систем из широкого спектра областей (банковское дело, очистка нефти, планирование промышленного производства, системы наведения ракет, организация материально-технического снабжения, методология планирования, технология программирования). Причина такого успеха заключается в том, что SADT является полной методологией для создания описания систем, основанной на концепциях системного моделирования.

 

Разработчики решили формализовать процесс создания системы, разбив его на следующие фазы:

1. Анализ — определение того, что система будет делать,
2. Проектирование — определение подсистем и их взаимодействие,
3. Реализация — разработка подсистем по отдельности, объединение — соединение подсистем в единое целое,
4. Тестирование — проверка работы системы,
5. Установка — введение системы в действие,
6. Эксплуатация — использование системы.

 

Основные принципы SADT:

1. нисходящее проектирование и моделирование сверху вниз, что приводит к иерархии моделей и описаний;
2. визуальное представление моделей и проектов в виде чертежей;
3. строгая формализация языка и описаний, все отступления от стандарта особо оговорены;
4. процессорная (функциональна) ориентация;
5. универсальность, применимость почти к любым объектам и процессам;
6. поддержка инструментальными средствами;
7. четкая организация коллективной работы.

 

Основные понятия:

1. Система управления организацией – совокупность взаимосвязанных элементов, из которых основными являются система целей и показателей, модель бизнес-процессов и организационная структура управления;
2. Модель – искусственный объект, представляющий собой отображения системы и ее компонентов (М моделирует А, если М отвечает на вопросы об А).
3. Бизнес-процесс – последовательность действий, направленная на получение заданного результата, необходимого для достижения целей организации.
4. Входы бизнес-процесса – ресурсы, необходимые для выполнения и получения результата процесса, которые потребляются или преобразовываются при выполнении процесса.
5. Выходы бизнес-процесса – объекты, являющиеся результатом выполнения процесса, потребляемые другими процессами или внешними клиентами.
6. Управления бизнес-процессами – управляющие воздействия, ограничения и объекты, регламентирующие выполнение процесса.
7. Механизмы бизнес-процесса – ресурсы, обеспечивающие выполнение процесса, не перерабатываемые и возможно целиком не потребляющиеся при выполнении 1 итерации процесса.
8. Модель IDEF0 – комплект 1 или более диаграмм в нотации стандарта IDEF0, представляющих модель системы управления организацией или отдельных её частей.
9. Владелец процесса – должностное лицо, ответственное за получения результата процесса и обладающее полномочиями для распоряжения ресурсами, необходимыми для его выполнения.
10. Исполнитель процесса – должностное лицо, ответственное за исполнение действий процесса.

 

Цели разработки системы управления организацией определяет только владелец бизнес-процессов организации:

1. финансовые цели (к примеру, генерация прибыли в размере N за 5 лет)
2. системные цели (для обеспечения функционирования системы более высокого уровня). Например, подготовка необходимого количества специалистов в год.
3. личные цели (наиболее сложные и трудно-формализуемые). Например, захват определенного процента рынка.

Показатель цели – количественная, измеримая в определенной шкале величина, которая характеризует уровень достижения цели, либо выполнение определенного целевого уровня.

 

Проектирование системы управления, шаги проектирования

Стратегия – мероприятия и действия, направленные на достижения цели.

После того, как определена система целей и показателей, должна быть определена стратегия достижения целей.

Декомпозиция – это деление целей и стратегии на более мелкие части – частные цели и частные стратегии, обеспечивающие достижение главной цели.

Элементы системы управления:

Система целей и показателей à объекты деятельности à модель бизнес-процессов à организационная структура

Система целей и показателей отвечает на вопрос "Чего?" необходимо достигнуть организации и как будет определяться достижение целей.

Модель бизнес-процессов – это представление стратегии на разных уровнях декомпозиции в виде SADT-диаграмм.

Организационная структура – представление основного объекта управления (организации), как исполнителя стратегии на разных уровнях декомпозиции.

 

Шаги проектирования:

1. формулирование наивысшей цели организации;
2. разработка стратегии;
3. формирование верхнего уровня системы целей и показателей;
4. определение объектов деятельности;
5. разработка модели бизнес-процессов, формирование нижнего уровня системы целей и показателей;
6. проектирование организационной структуры;
7. формирование регламентирующей и методологической документации;
8. автоматизация системы управления (при необходимости) – переход к автоматизированной системе (АС).

 

Описание системы с помощью SADT называется моделью. 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.

С точки зрения SADT модель может быть сосредоточена либо на функциях системы, либо на ее объектах. SADT-модели, ориентированные на функции, принято называть функциональными моделями, а ориентированные на объекты системы - моделями данных, функциональная модель представляет с требуемой степенью детализации систему функций, которые в свою очередь отражают свои взаимоотношения через объекты системы. Модели данных дуальны к функциональным моделям и представляют собой подробное описание объектов системы, связанных системными функциями. Полная методология SADT поддерживает создание множества моделей для более точного описания сложной системы.

 

SADT-модель дает полное, точное и адекватное описание системы, имеющее конкретное назначение. Это назначение, называемое целью модели, вытекает из формального определения модели в SADT:

То есть, целью модели является получение ответов на некоторую совокупность вопросов. Эти вопросы неявно присутствуют (подразумеваются) в процессе анализа и, следовательно, они руководят созданием модели и направляют его. Это означает, что сама модель должна будет дать ответы на эти вопросы с заданной степенью точности. Если модель отвечает не на все вопросы или ее ответы недостаточно точны, то мы говорим, что модель не достигла своей цели. Определяя модель таким образом, SADT закладывает основы практического моделирования.

 

Модель является некоторым толкованием системы. Поэтому субъектом моделирования служит сама система. Однако моделируемая система никогда не существует изолированно: она всегда связана с окружающей средой. Причем зачастую трудно сказать, где кончается система и начинается среда. По этой причине в методологии SADT подчеркивается необходимость точного определения границ системы. SADT-модель всегда ограничивает свой 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.

 

Поскольку качество описания системы резко снижается, если оно не сфокусировано ни на чем, SADT требует, чтобы модель рассматривалась все время с одной и той же позиции. Эта позиция называется "точкой зрения" данной модели. "Точку зрения" лучше всего представлять себе как место (позицию) человека или объекта, в которое надо встать, чтобы увидеть систему в действии. С этой фиксированной точки зрения можно создать согласованное описание системы так, чтобы модель не дрейфовала вокруг да около, и в ней не смешивались бы несвязанные описания.

 

После того как определены субъект, цель и точка зрения модели, начинается первая интеграция процесса моделирования по методологии SADT. Субъект определяет, что включить в модель, а что исключить из нее. Точка зрения диктует автору модели выбор нужной информации о субъекте и форму ее подачи. Цель становится критерием окончания моделирования. Конечным результатом этого процесса является набор тщательно взаимоувязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня всей системы и кончая подробным описанием деталей или операций системы.

 

Каждое из таких тщательно взаимосогласованных описаний называется диаграммой. SADT-модель объединяет и организует диаграммы в иерархические структуры, в которых диаграммы наверху модели менее детализированы, чем диаграммы нижних уровней. Другими словами, модель SADT можно представить в виде древовидной структуры диаграмм, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы.

 

На рис. 1-2 представлены две диаграммы из модели экспериментального механического цеха. Верхняя диаграмма (на вершине модели) описывает механический цех как функцию, в основе которой лежит преобразование входящих рабочих комплектов (заготовок, сырья, документации) в детали при определенном контроле качества. Нижняя диаграмма детализирует верхнюю, указывая на три главные функции механического цеха: управление выполнением заданий, выполнение задания и контроль качества выполнения. Таким образом, общая функция, указанная на верхней диаграмме, детализируется с помощью трех функций на нижней диаграмме. Это пример того, как SADT организует описание системы, создавая иерархию добавляющихся на каждом уровне деталей.

 

Рис 1-2 Две взаимосвязанных SADT-модели