2.4. Формализация материалов обследования

Сбор материалов обследования проводится с помощью стандартных форм и таблиц (рис. 2.6) [5].

Результатом предпроектного обследования является «Отчет об экспресс - обследовании предприятия». Его типовая структура приведена ниже.

1. Краткое схематичное описание бизнес-процессов:

• управление закупками и запасами;

• управление производством;

• управление продажами;

• управление финансовыми ресурсами.

2. Основные требования и приоритеты автоматизации.

3. Оценка необходимых для обеспечения проекта ресурсов заказчика.

4. Оценка возможности автоматизации, предложения по созданию автоматизированной системы с оценкой примерных сроков и стоимости.

Рис. 2.6. Формализация материалов обследования

Проведение предпроектного обследования решает следующие задачи:

1. предварительное выявление требований к будущей системе;

2. определение перечня целевых функций организации;

3. определение структуры организации;

4. анализ распределения функций по подразделениям и сотрудникам;

5. выявление функциональных взаимодействий между подразделениями, информационных потоков внутри подразделений и между ними, внешних информационных воздействий;

6. анализ существующих средств автоматизации организации.

Информация, полученная в результате предпроектного обследования, анализируется с помощью методов структурного и/или объектного анализа и используется для построения моделей деятельности организации.

Модель организации предполагает построение двух видов моделей:

1) модели «как есть» («as is»), отражающей существующее на момент обследования положение дел в организации и описывающей, каким образом функционирует данная организация. Использование такой модели позволяет выявить узкие места и сформулировать предложения по улучшению;

2) модели «как должно быть» («to be»), отражающей представление о новых, преобразованных технологиях работы организации.

Каждая из моделей включает в себя полную функциональную и информационную модель деятельности организации, а также модель, описывающую динамику поведения организации (в случае необходимости).

2.5. Методологии описания предметной области

Бизнес-моделирование может быть реализовано с помощью различных методик, отличающихся подходами к моделированию организации. В соответствии с различными представлениями об организации принято различать методики объектные и функциональные (структурные) [5].

Сущность функционального подхода к моделированию бизнес-процессов сводится к построению схемы технологического процесса в виде последовательности операций, на входе и выходе которых отражаются объекты различной природы: материальные и информационные объекты, используемые ресурсы, организационные единицы.

Достоинство функционального подхода заключается в наглядности и понятности представления бизнес-процессов на различных уровнях абстракции, что особенно важно на стадии внедрения разработанных бизнес-процессов в подразделениях предприятия. Существенным недостатком функционального подхода является некоторая субъективность детализации операций и, как следствие, большая трудоемкость в адекватном построении бизнес-процессов.

Объектно-ориентированный подход предполагает выделение классов объектов и определение действий, в которых участвуют объекты. При этом различают пассивные объекты (материалы, документы, оборудование), над которыми выполняются действия, и активные объекты (организационные единицы, конкретные исполнители, информационные подсистемы), которые совершают эти действия.

Такой подход позволяет выделять операции над объектами и решать задачи целесообразности существования самих объектов.

Недостаток объектно-ориентированного подхода заключается в меньшей наглядности конкретных процессов для лиц, принимающих решения. Вместе с тем выявленные операции в дальнейшем могут быть представлены для наглядности в виде функциональных диаграмм.

В настоящее время для проведения моделирования деловых и информационных процессов разработаны различные методологии и соответствующие инструментальные средства, большинство из которых имеют узкую направленность применения.

Методологии функционального моделирования (диаграммы потоков данных, структурные диаграммы процессов) ориентированы на отображение последовательности функций. При их использовании трудно определить конкретные альтернативы процессов, не видна схема взаимодействия объектов. Объектные модели, наоборот, отражают только обобщенную схему взаимодействия объектов без детализации последовательности выполнения функций. Методологии объектно-ориентированного подхода отражают объекты, функции и события, при которых объекты инициируют выполнение конкретных процессов; при этом теряется общая наглядность модели [2].

2.5.1. Функциональное моделирование бизнес-процессов с использованием стандарта IDEF0

Методология 1DEF0 является развитием хорошо известного графического языка описания функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Teqnique).

IDEF0 как стандарт был разработан в 1981 г. в рамках обширной программы автоматизации промышленных предприятий Integrated Computer Aided Manufacturing (ICAM) предложенной департаментом военно-воздушных сил США. Семейство стандартов унаследовало свое обозначение от названия этой программы — ICAM DEFinition — IDEF. В процессе практической реализации участники программы ICAM столкнулись с необходимостью разработки новых методов анализа процессов взаимодействия в промышленных системах. При этом, кроме усовершенствованного набора функций для описания бизнес-процессов, одним из требований к новому стандарту было наличие эффективной методологии взаимодействия в рамках «аналитик — специалист». Другими словами, новый метод должен был обеспечить групповую работу над созданием модели с непосредственным участием всех аналитиков и специалистов, занятых в рамках проекта [2, 5, 8, 11, 13].

Со времени появления стандарт IDEF0 претерпел несколько незначительных изменений, в основном, ограничивающего характера; последняя его редакция была выпущена в декабре 1993 г. Национальным институтом по стандартам и технологиям США (NIST).

Графический язык IDEF0 прост и гармоничен. В основе методологии лежат четыре основных понятия, первым из которых является понятие функционального блока (Activity Box). Функциональный блок графически изображается в виде прямоугольника (рис. 2.7) и представляет собой некоторую конкретную функцию в рамках рассматриваемой системы [5, 8, 11, 13]. По требованиям стандарта название каждого функционального блока должно быть сформулировано в глагольном наклонении (например, «производить услуги», а не «производство услуг»).

Каждая из четырех сторон функционального блока имеет свое определенное значение (играет свою роль):

• верхняя сторона имеет значение «Управление» (Control);

• левая сторона имеет значение «Вход» (Input);

Рис. 2.7. Функциональный блок

• правая сторона имеет значение «Выход» (Output);

• нижняя сторона имеет значение «Механизм» (Mechanism).

Каждый функциональный блок в рамках единой рассматриваемой системы должен иметь свой уникальный идентификационный номер.

Второе основное понятие методологии IDEF0 — интерфейсная дуга (Arrow). Интерфейсные дуги также называют потоками или стрелками. Интерфейсная дуга отображает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает иное влияние на функцию, отображенную данным функциональным блоком.

Графическим отображением интерфейсной дуги является однонаправленная стрелка. Каждая интерфейсная дуга должна иметь свое уникальное наименование (Arrow Label). По требованию стандарта, наименование должно быть оборотом существительного.

С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, в той или иной степени определяющие процессы, происходящие в системе. Такими объектами могут быть элементы реального мира (детали, вагоны, сотрудники и т. д.) или потоки данных и информации (документы, данные, инструкции и т. д.).

Интерфейсные дуги бывают «входящими», «исходящими» и «управляющими» в зависимости от стороны блока, к которой они подходят.

«Источником» (началом) и «приемником» (концом) функциональной дуги могут быть только функциональные блоки. При этом «источником» может быть только выходная сторона блока, а «приемником» — любая из трех остальных.

Каждый функциональный блок должен иметь, по крайней мере, одну управляющую интерфейсную дугу (т. е. каждый процесс протекает по каким-то правилам) и одну исходящую (выдача некоторого результата).

При построении диаграмм по стандарту IDEF0 необходимо правильно разделять входящие и управляющие интерфейсные дуги, что не всегда просто.

На рис. 2.8 приведен пример диаграммы, изображающий функциональный блок «Обработать заготовку» [5, 8, II, 13]. Для получения детали рабочему выдают заготовку и технологические указания. Неверно считать, что технологические указания (какой-то документ или документы) и заготовка являются входящими объектами. На самом деле в этом процессе заготовка обрабатывается по правилам, отраженным в технологических указаниях, которые должны изображаться управляющей интерфейсной дугой.

Другой пример [5, 8, 11, 13] приведен на рис. 2.9, где описывается процесс обработки и изменения главным технологом технологических указаний. Здесь технологические указания отображаются входящей интерфейсной дугой, а управляющим объектом являются, например, новые промышленные стандарты, учитывая которые производятся изменения.

Рис. 2.8. Функциональный блок «Обработать заготовку»

Рис. 2.9. Функциональный блок «Корректировать технологические указания»

Теперь понятно, что входящие и управляющие интерфейсные дуги имеют схожую природу. Тем не менее, для систем одного класса всегда есть определенные разграничения. Так, например, в случае рассмотрения предприятий и организаций существуют пять основных видов объектов:

1. материальные потоки (детали, товары, сырье и т. д.);

2. финансовые потоки (наличные и безналичные, инвестиции и т. д.);

3. потоки документов (коммерческие, финансовые и организационные);

4. потоки информации (информация, данные о намерениях, устные распоряжения и т. д.);

5. ресурсы (сотрудники, станки, машины и т. д.).

При этом в разных случаях входящими и исходящими интерфейсными дугами могут отображаться все виды объектов, управляющими — только относящиеся к потокам документов и информации, а дугами-механизмами — только ресурсы [5, 7, 10, 11, 13].

Одно из главных отличий стандарта 1DEF0 от других методологий классов DFD (Data Flow Diagram) и WFD (Work Flow Diagram) — обязательное наличие управляющих интерфейсных дуг.

Третье основное понятие стандарта IDEF0 — это декомпозиция (Decomposition). Декомпозиция применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели.

Декомпозиция дает возможность представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм. Это делает диаграммы менее перегруженными и легко читаемыми.

Модель IDEF0 всегда начинается с представления системы как единого целого — одного функционального блока с интерфейсными дугами, входящими и выходящими за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма с одним функциональным блоком называется контекстной диаграммой и обозначается идентификатором «АО». В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должна быть указана цель (Purpose) построения диаграммы в виде краткого описания и зафиксирована точка зрения (Viewpoint).

Определение и формализация цели разработки модели IDEF0 — важнейшие аспекты функционального моделирования. Цель, прежде всего, определяет первоочередные области исследования. Так, моделирование деятельности одного и того же предприятия с целью разработки АИС или, например, оптимизации логистических цепочек даст в результате различные модели.

Точка зрения определяет основное направление развития модели и уровень необходимой детализации. Четкая фиксация точки зрения позволяет разгрузить модель, отказаться от детализации и исследования второстепенных элементов для разрабатываемой АИС. Например, функциональные модели одного и того же предприятия, построенные главным технологом и финансовым директором, будут существенно различаться по направленности их детализации. Финансового директора в меньшей степени интересуют аспекты обработки сырья на производственных станках, а главному технологу не нужны детализированные схемы финансовых потоков. Правильный выбор точки зрения существенно сокращает временные затраты на построение конечной модели.

В процессе декомпозиции функциональный блок, который в контекстной диаграмме отображает систему как единое целое, подвергается детализации на другой диаграмме.

Диаграмма второго уровня содержит функциональные блоки, отображающие главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы, и называется дочерней (Child diagram) по отношению к нему. Каждый из функциональных блоков, принадлежащих дочерней диаграмме, соответственно называется дочерним блоком — Child Box.

В свою очередь, функциональный блок «предок» называется родительским блоком (Parent Box) по отношению к дочерней диаграмме, а диаграмма, к которой он принадлежит, — родительской диаграммой (Parent Diagram).

Каждая из подфункций дочерней диаграммы может затем детализироваться с помощью аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. В каждом случае декомпозиции функционального блока все интерфейсные дуги, входящие в данный блок или исходящие из него, фиксируются на дочерней диаграмме. Этим достигается структурная целостность IDEFO-модели. Наглядно принцип декомпозиции представлен на рис. 2.10 [3, 5, 7, 8, 11, 13]. Следует обратить внимание на взаимосвязь нумерации функциональных блоков и диаграмм — каждый блок имеет свой уникальный порядковый номер на диаграмме (цифра в правом нижнем углу прямоугольника), а обозначение под ним указывает на номер дочерней для этого блока диаграммы. Отсутствие этого обозначения говорит о том, что декомпозиция для данного блока не существует.

Рис. 2.10. Декомпозиция функциональных блоков

Возможны ситуации, когда отдельные интерфейсные дуги нет смысла рассматривать в дочерних диаграммах ниже какого-то определенного уровня в иерархии, или наоборот, отдельные дуги не имеют практического смысла выше какого-то уровня. Например, интерфейсную дугу, изображающую «деталь» на входе функционального блока «Обработать на токарном станке», не имеет смысла отражать на диаграммах более высоких уровней — это будет только перегружать диаграммы и делать их сложными для восприятия. С другой стороны, бывает необходимо избавиться от отдельных «концептуальных» интерфейсных дуг и не детализировать их глубже некоторого уровня.

Для решения подобных задач в стандарте IDEF0 предусмотрено понятие туннелирования. Обозначение «туннеля» (Arrow Tunnel) в виде двух круглых скобок у начала интерфейсной дуги означает, что эта дуга не была унаследована от функционального родительского блока и появилась (из «туннеля») только на этой диаграмме. В свою очередь, такое же обозначение у конца (стрелки) интерфейсной дуги рядом с блоком-приемником означает, что в дочерней по отношению к этому блоку диаграмме эта дуга не будет отображаться и рассматриваться. Чаще всего от­дельные объекты и соответствующие им интерфейсные дуги не рассматриваются на некоторых промежуточных уровнях иерархии, т. е. они сначала «погружаются в туннель», а затем при необходимости «возвращаются из туннеля».

Четвертое базовое понятие стандарта IDEF0 — глоссарий (Glossary). Для каждого из элементов IDEF0 (диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг) существующий стандарт подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т. д., которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Такой набор называется глоссарием и является описанием сущности данного элемента. Например, для управляющей интерфейсной дуги «распоряжение об оплате» глоссарий может содержать перечень полей соответствующего дуге документа, необходимый набор виз и т. д. Глоссарий гармонично до полняет наглядный графический язык, снабжая диаграммы необходимой поясняющей информацией.

Обычно IDEF0-модели несут в себе сложную и концентрированную информацию, и для того, чтобы не перегружать их и сделать удобочитаемыми, в соответствующем стандарте приняты следующие принципиальные ограничения сложности:

1. ограничение числа функциональных блоков на диаграмме тремя и шестью. Верхний предел (шесть) заставляет разработчика использовать иерархии при описании сложных предметов, а нижний предел (три) гарантирует, что на соответствующей диаграмме достаточно деталей, чтобы оправдать ее создание;

2. ограничение числа подходящих к одному функциональному блоку (выходящих из одного функционального блока) интерфейсных дуг четырьмя.

Следовать этим ограничениям необязательно, однако их использование весьма целесообразно в практической работе.

Стандарт IDEF0 содержит набор процедур, позволяющих разрабатывать и согласовывать модель большим коллективом специалистов — профессионалов в разных областях деятельности. Обычно процесс разработки является итерационным и состоит из следующих условных этапов [3, 5, 7, 8, 11, 13|.

1. Создание модели группой специалистов из разных сфер деятельности предприятия. Эта группа в терминах IDEF0 называется авторами (Authors). Построение первоначальной модели является динамическим процессом, в течение которого авторы опрашивают компетентных лиц о структуре различных процессов. На основе имеющихся положений, документов и результатов опросов создается черновик (Model Draft) модели.

2. Распространение черновика для рассмотрения, согласований и комментариев. На этой стадии происходит обсуждение черновика модели с широким спектром компетентных лиц (в терминах IDEF0 — читателей) на предприятии. При этом каждая из диаграмм черновой модели письменно критикуется и комментируется, а затем передается автору. Автор, в свою очередь, также письменно соглашается с критикой или отвергает ее с изложением логики принятия решения и вновь возвращает откорректированный черновик на дальнейшее рассмотрение. Этот цикл продолжается до тех пор, пока авторы и читатели не придут к единому мнению.