- •«Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
- •Теория систем и системный анализ
- •Предисловие
- •Содержание
- •Тема 1. Системные исследования 9
- •Тема 2. Моделирование и анализ систем. Основные подходы 18
- •Тема 3. Технологии системного моделирования 50
- •Тема 4. Технология объектного моделирования и анализа 125
- •4.2. Требования к объектному моделированию бизнес-систем 151
- •4.3. Case-инструментарий объектного моделирования и анализа 170
- •Тема 5. Технология системно-объектного моделирования и анализа 182
- •Тема 6. Графический язык моделирования бизнес-процессов bpmn. 231
- •Тема 1. Системные исследования
- •1.1. Структура самостоятельного научного направления
- •1.2. Структура системных исследований
- •1.3. Эволюция системного подхода
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 2. Моделирование и анализ систем. Основные подходы
- •2.1. Традиционный системный подход
- •2.1.1. Особенности и проблемы традиционного системного подхода и системного анализа
- •2.1.2. Причины существования проблем традиционного системного подхода и системного анализа
- •2.2. Объектно-ориентированный подход
- •2.2.1. Особенности объектно-ориентированного подхода
- •2.2.2. Необходимость интеграции объектного и системного подходов
- •2.3. Системология – системный подход ноосферного этапа развития науки
- •2.3.1. Основные понятия
- •2.3.2. Системология – язык теории организации, логистики и инжиниринга бизнеса
- •2.3.3. Системологический и объектно-ориентированный подход
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 3. Технологии системного моделирования
- •3.1. Технология системно-структурного моделирования и анализа «3-View Modeling»
- •3.1.1. Диаграммы потоков данных: нормативная система; построение модели; словарь данных; спецификация процесса
- •Нормативная система
- •Построение модели
- •Словарь данных
- •3 {Болт} 7 – от 3 до 7 итераций
- •1 {Болт} – 1 и более итераций
- •Спецификация процесса
- •3.1.2. Диаграммы «сущность-связь»: нотация Чена; нотация Баркера; построение модели
- •Нотация Чена
- •Нотация Баркера
- •Построение модели
- •3.1.3. Диаграммы переходов состояний
- •3.2. Стандарты системного моделирования и анализа серии «Icam deFinition»
- •3.2.1. Стандарт функционального моделирования idef0
- •3.2.2. Стандарт информационного моделирования idef1
- •3.2.3. Стандарт моделирования баз данных idef1x
- •3.2.4. Стандарт моделирования сценариев idef3.
- •3.2.5. Стандарт моделирования онтологий idef5
- •3.3. Case-инструментарий системного моделирования и анализа
- •3.3.1. Назначение и возможности «AllFusion Process Modeler/bPwin»
- •3.3.2. Особенности «bPwin»
- •3.3.3. Недостатки инструментария системного моделирования
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 4. Технология объектного моделирования и анализа
- •4.1.1. Сущности: структурные; поведенческие; группирующие; аннотационные
- •Структурные сущности
- •Поведенческие сущности
- •Группирующие сущности
- •Аннотационные сущности
- •4.1.2. Отношения
- •4.1.3. Диаграммы
- •4.1.4. Процесс объектно-ориентированного моделирования/проектирования: начальная фаза; исследование; построение; внедрение; дополнительные средства
- •Начальная фаза проекта (Inception)
- •Исследование (Elaboration)
- •Построение (Construction)
- •Внедрение (Transition)
- •Дополнительные средства
- •4.2. Требования к объектному моделированию бизнес-систем
- •4.2.1. Внешняя модель бизнес-системы
- •4.2.2. Внутренняя модель бизнес-системы
- •4.2.3. Пример uml-модели бизнес-системы
- •4.2.4. Пример модели информационного обеспечения бизнеса
- •4.3. Case-инструментарий объектного моделирования и анализа
- •4.3.1. Назначение и возможности «ibm Rational Software Architect»
- •4.3.2. Интерфейс «ibm Rational Software Architect»
- •4.3.3. Представление модели в «ibm Rational Software Architect»: представление вариантов использования; логическое представление; представление компонент; представление размещения
- •Представление вариантов использования
- •Логическое представление
- •Представление компонент
- •Представление размещения
- •4.3.4. Недостатки инструментария объектного моделирования
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 5. Технология системно-объектного моделирования и анализа
- •5.1. Методология системно-объектного моделирования и анализа
- •5.1.1. Системологический подход «Узел-Функция-Объект»
- •5.1.2. Адаптивная нормативная система уфо-анализа
- •5.1.3. Классификация бизнес-систем
- •5.2. Процедура системно-объектного моделирования и анализа
- •5.2.1 Алгоритм уфо-анализа.
- •5.2.2. Примеры уфо-моделей.
- •5.3. Case-инструментарий системно-объектного моделирования и анализа
- •5.3.1. Назначение и возможности «ufo-toolkit»
- •5.3.2. Особенности функционирования «ufo-toolkit»
- •5.3.3 Технология представление моделей в «ufo-toolkit»
- •Торгово-закупочная деятельность
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Тема 6. Графический язык моделирования бизнес-процессов bpmn.
- •6.1. Назначение и область применения.
- •6.2. Диаграммы бизнес-процессов (bpd).
- •6.2.1. Элементы потока.
- •6.2.2. Соединяющие элементы.
- •6.2.3. Зоны ответственности и артефакты.
- •6.2.4. Правила соединения Элементов потока.
- •6.3. Соотношение bpmn, xpdl, bpel, bpml.
- •6.3.1. Стандарты sgml и xml
- •6.3.5. Соотношение языков.
- •6.4. Case-инструментарий бизнес-моделирования в нотации bpmn.
- •6.4.1. Назначение и возможности.
- •6.4.2. Особенности функционирования и интерфейса.
- •6.4.3. Примеры моделей в нотации bpmn.
- •6.4.4. Недостатки моделирования в нотации bpmn.
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по теме
- •Вместо заключения
- •Представление dfd-диаграммы с помощью уфо-модели
- •Представление idef0-диаграммы с помощью уфо-модели.
- •Представление bpmn-диаграммы с помощью уфо-модели.
- •Глоссарий
- •Список литературы
4.1.4. Процесс объектно-ориентированного моделирования/проектирования: начальная фаза; исследование; построение; внедрение; дополнительные средства
В данном пункте представлено описание стандартного процесса объектно-ориентированной разработки информационного (программного) обеспечения бизнеса – Рационального Унифицированного Процесса – РУП (Rational Unified Process). Для его составления использованы работы [79 и 81].
Основным направляющим фактором разработки ПО является его системная архитектура. Архитектура программной системы представляет собой совокупность существенных решений, охватывающих ее структурные и поведенческие аспекты, использование (функциональность), производительность, гибкость, возможность повторного использования компонент, полноту, ограничения и компромиссы, а также эстетические вопросы. Выбор архитектуры должен учитывать аспекты рассмотрения создаваемого программного продукта представленные на рисунке 4.14 и в таблице 4.1, из которых точка зрения вариантов использования (прецедентов) является основной.
Рис. 4.14. - Аспекты
представления системной архитектуры.
Основанный на архитектуре и управляемый прецедентами процесс разработки ПО является итеративным и инкрементным. Таким образом, он, во-первых, подразумевает создание версий программной системы и, во-вторых – развитие системной архитектуры при выпуске новых версий. Этот пошаговый процесс, предполагает постепенное проникновение в суть проблемы с помощью последовательных уточнений, в котором ПО разрабатывается и реализуется по частям, путем получения все более емкого решения.
Таблица 4.1. Аспекты представления системной архитектуры.
Вид |
Аспект представления |
Диаграммы представления UML |
|
Статики |
Динамики |
||
Прецедентов. |
Варианты использования системы конечным пользователем, ее поведение. |
Прецедентов. |
Деятельности, состояний и взаимодействия. |
Проектирования. |
Поддержка функциональных требований. Словарь предметной области (классы, интерфейсы, кооперации). |
Классов и объектов. |
Последовательности и кооперации. |
Процессов. |
Процессы и потоки, с точки зрения производительности, пропускной способности, масштабируемости. |
– « – |
Деятельности, состояний и взаимодействия. |
Реализации. |
Компоненты и файлы с точки зрения сборки системы и управления конфигурацией версий. |
Компонентов. |
– « – |
Развертывания. |
Узлы физической системы с точки зрения распределения, поставки и установки. |
Развертывания. |
– « – |
Данный эффект достигается вследствие того, что РУП состоит из фаз, в которых достигаются конкретные хорошо определенные цели и принимается решение о переходе к следующей фазе: начало, исследование, построение, внедрение. При этом каждая фаза состоит из итераций, содержащих рабочие процессы, соответствующие этапам жизненного цикла ПО. В каждой фазе и на каждой итерации основные усилия сосредотачиваются на различных аспектах процесса разработки. В таблице 4.2 показан общий вид этого процесса.
Рабочие процессы выполняются в каждой фазе и на каждом шаге итерации. При этом в разных фазах основной упор делается на разных работах. Внутри каждого рабочего процесса сосредоточены связанные между собой артефакты (artifact) – документы, программы и т.д. и деятельности (activity) – анализ, выполнение, а также способы и рекомендации по решению различных задач.
Одно прохождение четырех фаз процесса называется циклом разработки. Если после этого работа над проектом не заканчивается, то полученный продукт продолжает развиваться и снова проходит цикл из четырех фаз, каждая из которых состоит из рабочих процессов, представленных в таблице 4.3.
Таблица 4.2. Фазы и рабочие процессы РУП.
Рабочие процессы: |
Начало |
Исследование |
Построение |
Внедрение |
||||||||
Моделирование бизнес-процессов |
|
|
|
|
||||||||
Требования
|
|
|
|
|
||||||||
Анализ и проектирование |
|
|
|
|
||||||||
Реализация
|
|
|
|
|
||||||||
Т естирование
|
|
|
|
|
||||||||
Р азвертывание
|
|
|
|
|
||||||||
Управление конфигурацией и изменениями |
|
|
|
|
||||||||
Управление проектом |
|
|
|
|
||||||||
Рабочая среда
|
|
|
|
|
||||||||
Вспомогательные процессы |
|
|
|
|
||||||||
Номер итерации |
1 |
… |
n |
n+1 |
… |
m |
m+1 |
… |
k |
k+1 |
… |
s |
Таблица 4.3. Цикл разработки.
Наименование процесса: |
Содержание процесса: |
Моделирование бизнес-процессов |
Описывается структура и динамика организации. |
Требования |
Описываются требования пользователей методом, основанным на прецедентах. |
Анализ и проектирование |
Описывается предметная область и различные виды архитектуры разрабатываемой системы. |
Реализация |
Разрабатывается программные модули, проводится автономное тестирование и их интеграция. |
Тестирование |
Описываются тестовые сценарии, процедуры и метрики для измерения числа ошибок. |
Развертывание |
Осуществляется конфигурирование поставляемой системы. |
Управление конфигурацией и изменениями |
Управление изменениями и поддержание целостности проекта. |
Управление проектом |
Выработка и описание различных стратегий работы с итеративным процессом. |
Рабочая среда |
Рассмотрение вопросов инфраструктуры, необходимой для разработки системы. |