- •«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
1.3. Эволюция системного подхода
Понимание места и роли системологии в рамках науки и конкретного научного направления позволяет рассмотреть ее специфические особенности более подробно. Рассмотрим эти особенности путем сравнения современной системологической концепции с предшествующей системной.
Широкое внедрение системного подхода во всех сферах научной, конструкторской и управленческой деятельности, как и любая существенная перестройка, является процессом длительным и противоречивым, обусловленным, в первую очередь, продолжением формирования и развития самого системного подхода как самостоятельного научно-методологического направления. В ходе своего развития и совершенствования системный подход не сразу обретает признаки и черты, окончательно свободные от влияния аналитического этапа развития науки и полностью соответствующие современному ноосферному этапу. Среди существующих концепций системного подхода такими чертами обладает только концепция, которая называется системологической или просто системологией. [2, 3].
Данная концепция обладает существенными преимуществами, выгодно отличающими ее от известных ранее концепций и уже привычных. Эти преимущества могут быть проиллюстрированы в ходе сравнительного анализа фундаментальных принципов, лежащих в основе любой концепции системного подхода. Это связано с тем, что системный подход, как существенный аспект ноосферного этапа развития науки, в целом, и системных исследований, в частности, принципиально ориентирован на применение для выполнения своих задач диалектических принципов: системности, целостности, иерархичности и развития [1, 5, 6]. Сравнительный анализ применения основополагающих диалектических принципов традиционным системным подходом и системологическим (системологией), результаты которого приведены в таблице 1.1, показывает, что первый в значительной степени продолжает использовать методологические установки прошедшего аналитического этапа развития науки и, следовательно, малоэффективен и бесперспективен в современных условиях.
Таблица 1.1. – Сравнение системных подходов.
Системный подход |
Системология |
Принцип системности: Понятие системы многозначно (более 40 определений). Понятия «мера» или «степень системности» отсутствуют. Объекты рассматриваются как системы только при определённых условиях [7]. |
Принцип системности: Понятие системы однозначно (предельно абстрактно). Введены понятия «мера» или «степень системности» для рассмотрения любого объекта как системы, имеющей определённую меру [5]. |
Принцип целостности и многоаспектности: Учитывается либо только структурная целостность, когда природа связываемых элементов считается несущественной, либо только субстанциальная целостность, когда не учитываются связи между частями целого [8, 9]. |
Принцип целостности и многоаспектности: Учитывается комплексный характер целостности системы, что обеспечивает взаимосогласование структуры и субстанции системы при её взаимодействии со средой. Основной аспект целостности – функциональный [10]. |
Принцип иерархичности: Учитывается иерархичность только внутренней структуры системы, что обеспечивает исследование объектов методом, так называемого, «серого (светлого) ящика» [11]. |
Принцип иерархичности: Учитывается, в том числе иерархичность структуры внешней для системы среды, что обеспечивает исследование объектов методом «всё более и более светлого ящика» [5, 11]. |
Принцип развития: Рассматриваются только статические параметры системы. Не рассматриваются причины возникновения системы и этапы её становления. Нет понятия «адаптация системы» [7, 10]. |
Принцип развития: Рассматриваются, в том числе, динамические характеристики системы, что обеспечивает понимание причин её возникновения и этапов становления. Введено понятие адаптации системы [3, 8]. |
Системология же, последовательно применяя принципы диалектики, методологически однозначно соответствует новому ноосферному этапу и, следовательно, обладает более высокой эффективностью и перспективностью при решении современных научных и практических задач.
Основным результатом последовательного применения принципов диалектики системологией является ее более выраженная и более универсальная методологическая направленность. Общепринятый системный подход может функционировать в качестве методологического средства преодоления барьеров конкретного научного познания при возникновении «нештатных ситуаций» или «методологических порочных кругов», но ограничено [12]. Системология же представляет собой, по сути дела, ориентированое на методологическое использование изложение понятий и принципов диалектики. Интерпретированная в терминах конкретной науки системология, может выполнять в этой науке методологические функции неограниченно, «в том числе при выборе таких оптимальных методов исследования частных задач, которые ... откроют возможность рассмотрения объекта исследования с разных позиций без утраты целостного и сущностного о нем представления» [4, с. 42].
Одновременно, в связи с тем, что в настоящее время «проблема организации и улучшения ноосферы приобретает особое значение», системология может дополнительно использоваться как средство «диалектической обработки» создаваемого конкретной наукой знания, то есть как средство «организации» ноосферы [12, с. 191].
Названные преимущества системологии позволяют широко применять ее при исследовании слабоструктурированных и слабоформализуемых проблемных областей, представляющих собой основное поле деятельности современной науки.