Функциональное моделирование в методике IDEF3

Концепция IDEF3

Рисунок 9. Типичная диаграмма IDEF3

Методология IDEF3 (Integrated Definition Process Description Capture Method) была разработана с целью более удобного описания рабочих процессов (Work Flow), для которых важно отразить логическую последовательность выполнения процедур. Эта методика, в отличии от IDEF0, не стандартизирована. С ее описанием можно познакомиться на сайте http://www.idef.com [13]. На рисунке представлен пример IDEF3-модели.

IDEF3 - это структурный метод, показывающий причинно-следственные связи и события. Он также показывает, как организована работа, и какие пользователи работают с моделируемой системой. IDEF3 состоит из двух методов. Process Flow Description (PFD) - описание процессов, с описанием того, как организована работа между различными элементами моделируемой системы. Object State Transition Description (OSTD) - описание переходов состояний объектов, с описанием того, какие существуют промежуточные состояния у объектов в моделируемой системе.

С помощью IDEF3 описываются сценарий и последовательность операций для каждого процесса. Сценарием называется описание последовательности изменения свойств объекта в рамках рассматриваемого процесса (например, описание последовательности этапов обработки детали в цеху и изменение ее свойств после прохождения каждого этапа). Исполнение каждого сценария сопровождается соответствующим документооборотом, который состоит из двух потоков: (1) документы, определяющие структуру и последовательность процесса (технологические указания, описания стандартов) и (2) документы, отображающие ход его выполнения (результаты экспертиз, отчеты о браке).

Средства документирования и моделирования IDEF3 позволяют выполнять следующие задачи:

1. документировать имеющиеся данные о технологии процесса;

2. определять и анализировать точки влияния потоков сопутствующего документооборота на сценарий технологических процессов;

3. определять ситуации, в которых требуется принятие решения, влияющего на жизненный цикл процесса (например, изменение технологических свойств конечного продукта);

4. содействовать принятию оптимальных решений при реорганизации технологических процессов;

5. разрабатывать имитационные модели технологических процессов по принципу «как будет, если...» [14].

IDEF3 имеет прямую взаимосвязь с методологией IDEF0 - каждая функция может быть представлена в виде отдельного процесса средствами IDEF3. Но функциональное моделирование в IDEF3 отличается от моделирования в IDEF0 и DFD, тем что она отражает функции системы во временной последовательности их осуществления.

Синтаксис IDEF3

Рисунок 10. Компоненты IDEF3

Компоненты синтаксиса языка IDEF3 (рисунок 10) - это единицы работы, стрелки, перекрестки, объекты ссылок, диаграммы, правила.

Единица работы описывает процесс, действие, решение. Стрелки показывают последовательность выполнения работ. Перекрестки используются в диаграммах, чтобы показать ветвления логической схемы моделируемого процесса и альтернативные пути развития процесса, которые могут возникнуть во время его выполнения. Правила определяют как следует применять компоненты. Диаграммы обеспечивают формат графического и словесного описания модели.

Семантика IDEF3

Единица работы - это основной компонент диаграммы IDEF3, близкий по смыслу к блоку IDEF0, изображается прямоугольником с прямыми углами, с именем и номером. Работа именуются отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, одиночным или в составе фразы. Другое имя существительное в составе той же фразы обычно изображает основной результат работы (например, приготовление фарша). Номер единицы работы присваивается при ее создании и не меняется никогда. Даже если работа будет удалена, ее номер не будет вновь использоваться. Обычно номер состоит из номера родительской работы и порядкового номера на текущей диаграмме.

Работа требует более подробного описания, чем блок в IDEF0. Каждая единица должна иметь документ, который включает текстовое описание компонентов работы: объектов и фактов, связанных с ней, ограничений, накладываемых на работу и дополнительное описание работы.

Стрелки на диаграмме IDEF0 означают потоки информации или объектов, передаваемые от одной функции к другой. На диаграмме IDEF3 стрелки могут показывать только последовательность выполнения работ, то есть имеют иной смысл, нежели стрелки IDEF0.

В IDEF3 различают три типа связей изображаемых стрелками: связь предшествования, связь отношения, поток объектов.

Связь предшествования показывает, что прежде, чем начнется работа-приемник, должна полностью завершиться работа-источник. Такая связь обозначается сплошной линией. Связь должна быть именована таким образом, чтобы при чтении модели была понятна причина ее появления.

Поток объектов показывает участие некоторого объекта в двух или более единицах работы: например, если объект производится в ходе выполнения одной работы и потребляется другой работой. Обозначается стрелкой с двумя наконечниками. Наименования потоковых связей должны четко идентифицировать объект, который передается с их помощью.

Связь отношения - показывает связь между двумя работами или между работой и объектом ссылки. Обозначается пунктирной линией. Связи этого типа используются для отражения отношений между работами, которые невозможно описать с использованием связей предшествования или потока объектов. Одно из применений такой связи - отображение взаимоотношений между параллельно выполняющимися работами.

Отношение является альтернативой связи предшествования и потока объектов в смысле задания последовательности выполнения работ: работа-источник не обязательно должна закончиться прежде, чем работа-цель начнется.

Перекрестки используются в диаграммах IDEF3, чтобы показать ветвления логической схемы моделируемого процесса и альтернативные пути развития процесса, могущие возникнуть во время его выполнения. В отличии от IDEF0 в IDEF3 стрелки могут сливаться и разветвляться только через перекрестки.

Различают перекрестки для слияния и разветвления стрелок. Перекресток слияния - узел, собирающий множество стрелок в одну, указывая на необходимость условия завершенности работ-источников стрелок для продолжения процесса. Перекресток ветвления - узел, в котором единственная входящая в него стрелка ветвится, показывая, что работы, следующие за перекрестком, выполняются параллельно или альтернативно.

Объекты ссылок служат для выражения идей и концепций без использования таких методов, как стрелки, перекрестки или работы. Они используются при построении диаграмм для привлечения внимания пользователей к каким-либо важным аспектам модели.