Выбор методологии и технологии концептуального моделирования ИС

Проектирование системы, особенно на этапе концептуальной модели

должно быть привязано к процессу: технологическому, или бизнес-процессу.

Возрастание числа сущностей и связей в информационных системах

(ИС) приводит к необходимости постоянного пересмотра методов и средств

проектирования ИС, основанных на CASE-технологиях.

Современные методы проектирования ИС довольно разнообразны, и

среди

разработчиков

существует

определённое

непонимание

целесообразности и границ использования каждого из методов, поэтому

появилась проблема выбора и обоснованного использования того или иного

средства. В частности, речь идёт об областях применения структурного

(функционального) и объектно-ориентированного моделирования.

Методология SADT [Structured Analysis and Design Technique -

методология

структурного

анализа

и

проектирования],

разработанная

Дугласом Т. Россом в 1969-1973 годах базируется на структурном анализе

систем и графическом представление организации в виде системы функций,

которые имеют три класса структурных моделей:

1.

Функциональная модель.

2.

Информационная модель.

3.

Динамическая модель.

Методология SADT представляет собой совокупность методов, 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.

Процесс моделирования по методологии SADT состоит из следующих

этапов:

1. Сбор информации и анализ информации о предметной области.

2. Документирование полученной информации.

1

3. Моделирование (IDEF0).

4. Корректировка модели в процессе интерактивного рецензирования.

Методология в настоящее время более известна как нотация IDEF0,

использует формализованный̆

процесс моделирования информационных

систем и имеет следующие стадии: анализ, проектирование, реализация,

объединение, тестирование, установка, функционирование. Проектирование

информационных систем по стандарту IDEF0 сводится к декомпозиции

основных функций организации на отдельные бизнес-процессы, работы или

действия.

В

результате

разрабатывается

иерархическая

модель

анализируемой̆

организации, при этом декомпозицию можно проводить

многократно, до четкого и детального описания всех процессов. Диаграммы

IDEF0 верхнего уровня принято называть родительскими, а нижнего уровня

– дочерними. Пример диаграммы IDEF0 верхнего уровня представлен на рис.

1.

Рис. 1. Диаграмма IDEF0 верхнего уровня

Анализируемый̆

процесс представляется в виде прямоугольника. Слева

изображаются входные данные, справа – выходные, сверху управляющие или

регламентирующие воздействия, а снизу объекты управления. В диаграмме

IDEF0 описываются первоначально все внешние связи исследуемого

процесса. После этого осуществляется декомпозиция этого процесса и

происходит описание внутренних подпроцессов с обозначением всех связей.

2

При этом ранее обозначенные стрелочками внешние связи не должны

потеряться.

Они

переносятся

на

диаграмму

декомпозиции

в

соответствующие подпроцессы.

В структурных (функциональных) моделях, например диаграммах

IDEF0,

DFD-диаграммах

потоков

данных,

основными

структурными

компонентами являются функции (операции, действия, работы), а связи

указывают последовательность их выполнения. Программные модули,

которые реализуют функции, обычно используются только в составе данной

системы. Функциональные методики в целом лучше дают представление о

существующих функциях в организации, о методах их реализации, причем,

чем выше степень детализации исследуемого процесса, тем лучше они

позволяют описать систему.

Достоинством

функциональных

моделей

является

реализация

структурного подхода к проектированию ИС по принципу «сверху-вниз»,

когда каждый функциональный блок может быть декомпозирован на

множество других блоков (подфункций) и т.д. То есть, таким образом,

выполняется модульное проектирование ИС. Для функциональных моделей

характерны

процедурная

строгость

декомпозиции

ИС

и

наглядность

представления.

Одним

из

недостатков

функциональных

моделей

является

существование процессов отдельно от данных.

Кроме функциональной декомпозиции существует структура данных,

которая находится на втором плане. Также непонятны условия выполнения

процессов обработки информации, которые динамически могут изменятся.

Чаще всего в рамках одной и той же ИС для различных классов задач

могут требоваться различные виды моделей, описывающих одну и ту же

проблемную

область.

В

таком

случае

должны

использоваться

комбинированные модели предметной области.

Технология потоков данных, исторически возникшая первой, легко

решает проблему границ системы, поскольку позволяет за счет анализа

3

информационных потоков выделить внешние сущности и определить

основной внутренний процесс. Однако отсутствие выделенных управляющих

процессов,

потоков

и

событийной

ориентированности

не

позволяет

предложить эту методику в качестве единственной. Наилучшим способом

преодоления недостатков рассмотренных методик является формирование

синергетической методики, объединяющей различные этапы отдельных

методик. При этом из каждой методики необходимо взять часть методологии,

наиболее полно и формально изложенную, и обеспечить возможность обмена

результатами на различных этапах применения комбинированной методики.

Идея синергетической методики заключается в последовательном

применении функционального и объектного подхода с учетом возможности

реинжиниринга существующей ситуации.

Таблица 1. Основные этапы разработки информационной системы

Этап

Методы решения, характеристики

Разработка концептуальной

модели ИС

Структурное (функциональное) и

объектно-ориентированное

моделирование

Разработка логической модели

ИС

Информационное моделирование

Разработка физической модели и

программного обеспечения ИС

Реализация объектов логической

модели, разработка программного кода

Тестирование и отладка ИС

Корректировка программного

обеспечения

Эксплуатация ИС

Поддержка ИС после ввода в

эксплуатацию

В таблице 1 представлены основные этапы проектирования ИС.

4

Рис. 2. Этапы и методы проектирования ИС

Соотношение между различными этапами разработки и методами

проектирования ИС представлено на рисунке 2.

Наиболее критичным этапом создания ИС является этап разработки

концептуальной модели, и здесь целесообразней использовать два основных

класса

методов

проектирования

ИС:

структурное

и

объектно-

ориентированное моделирование.

Концептуальная модель - модель предметной области, состоящей из

перечня взаимосвязанных понятий, используемых для описания этой

области, вместе со свойствами и характеристиками, классификацией этих

понятий, по типам, их понятий, ситуациям, признакам в данной области и

законов протекания процессов в ней.

Логическая информационная модель – это абстрактное представление

информации, которое используется для описания и анализа системы или

процесса.

Она

представляет

собой

формальную

структуру,

которая

определяет, как информация организована и как она взаимодействует с

другими элементами системы.

5

Информационная-логическая

модель

(ИЛМ)

–

совокупность

информационных объектов (сущностей) предметной области и связей между

ними.

Процесс создания информационной модели начинается с определения

концептуальных

требований

будущих

пользователей

БД.

Требования

отдельных

пользователей

интегрируются

в

едином

«обобщенном

представлении», которое называются концептуальной моделью данной

предметной области.

Физическая модель данных – это реализация логической модели,

выполняемая

администраторами

разработчиками

баз

данных.

Модель

разрабатывается

для

определенных

СУБД,

технологий

хранения

и

соединителей данных, чтобы по мере необходимости предоставлять данные

через бизнес-системы пользователям.

Это конечный результат всех остальных

моделей – фактическая

реализация массива данных.

Для этого используют структурный системный анализ и объективно-

ориентированный анализ.

6