МЕТОДОЛОГИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ IDEF0

1. • IDEF0 используется для создания функциональной модели, отображаю- щей структуру и функции системы, а также потоки информации и матери- альных объектов, связывающие эти функции. • IDEF1 применяется для построения информационной модели, отобра- жающей структуру и содержание информационных потоков, необходи- мых для поддержки функций системы; • IDEF2 позволяет построить динамическую модель меняющихся во вре- мени поведения функций, информации и ресурсов системы.

2. Синтаксис графического языка IDEF0.

2.1. Блок описывает функцию. Типичный блок показан на рис. 1. Внутри каждого блока помещается его имя и номер. Имя должно быть активным глаголом или глагольным оборотом, описывающим функцию. Номер блока размещается в правом нижнем углу. Номера блоков используются для их идентификации на диаграмме и в соответствующем тексте.

2.2. Стрелка формируется из одного или более отрезков прямых и наконеч- ника на одном конце. Как показано на рис. 2, сегменты стрелок могут быть прямыми или ломаными; в последнем случае горизонтальные и вертикаль- ные отрезки стрелки сопрягаются дугами, имеющими угол 90о. Стрелки не представляют поток или последовательность событий, как в традиционных блок-схемах потоков или процессов. Они лишь показывают, какие данные или материальные объекты должны поступить на вход функции для того, чтобы эта функция могла выполняться. Рис. 2. Синтаксис стрелок.

3. Концепция IDEFO

3.1. Модель – искусственный объект, представляющий собой отображение (образ) системы и ее компонентов. Согласно [ 3 ], М моделирует А, если М отвечает на вопросы относительно А. Здесь М – модель, А – моделируемый объект (оригинал). Модель разра- батывают для понимания, анализа и принятия решений о реконструкции (реинжиниринге) или замене существующей, либо проектировании но- вой системы. Система представляет собой совокупность взаимосвязан- ных и взаимодействующих частей, выполняющих некоторую полезную работу. Частями (элементами) системы могут быть любые комбинации разнообразных сущностей, включающие людей, информацию, программ- ное обеспечение, оборудование, изделия, сырье или энергию (энергоно- сители). Модель описывает, что происходит в системе, как ею управля- ют, какие сущности она преобразует, какие средства использует для вы- полнения своих функций и что производит.

3.2. Блочное моделирование и его графическое представление. Основной концептуальный принцип методологии IDEF – представление любой изу- чаемой системы в виде набора взаимодействующих и взаимосвязанных блоков, отображающих процессы, операции, действия (определения – см. ниже), происходящие в изучаемой системе. В IDEF0 все, что происходит в системе и ее элементах, принято называть функциями. Каждой функции ставится в соответствие блок. На IDEF0 –диаграмме, основном докумен- те при анализе и проектировании систем, блок представляет собой прямо- угольник. Интерфейсы, посредством которых блок взаимодействует с дру- гими блоками или с внешней по отношению к моделируемой системе сре- дой, представляются стрелками ), входящими в блок или выходящими из него. Входящие стрелки показывают, какие условия должны быть одно- временно выполнены, чтобы функция, описываемая блоком, осуществи- лась.

3.3. Лаконичность и точность. Документация, описывающая систему, должна быть точной и лаконичной. Многословные характеристики, изло- женные в форме традиционных текстов, неудовлетворительны. Графиче- ский язык позволяет лаконично, однозначно и точно показать все элемен- ты (блоки) системы и все отношения и связи между ними, выявить оши- бочные, лишние или дублирующие связи и т.д..

3.4. Передача информации. Средства IDEF0 облегчают передачу информа- ции от одного участника разработки модели (отдельного разработчика или рабочей группы) к другому. К числу таких средств относятся: • диаграммы, основанные на простой графике блоков и стрелок, легко читаемые и понимаемые; РД IDEF0 - 2000 8 • метки на естественном языке для описания блоков и стрелок, а также глоссарий и сопроводительный текст для уточнения смысла элемен- тов диаграммы; • последовательная декомпозиция диаграмм, строящаяся по иерархи- ческому принципу, при котором на верхнем уровне отображаются основные функции, а затем происходит их детализация и уточнение; • древовидные схемы иерархии диаграмм и блоков , обеспечивающие обозримость модели в целом и входящих в нее деталей.

4. Cвойства языка

4.1. • Язык обеспечивает точное и лаконичное описание моделируемых объек- тов, удобство использования и интерпретации этого описания. • Язык облегчает взаимодействие и взаимопонимание системных аналити- ков, разработчиков и персонала изучаемого объекта (фирмы, предпри- ятия), т.е. служит средством «информационного общения» большого чис- ла специалистов и рабочих групп, занятых в одном проекте, в процессе обсуждения, рецензирования, критики и утверждения результатов. • Язык прошел многолетнюю проверку и продемонстрировал работоспо- собность как в проектах ВВС США, так и в других проектах, выполняв- шихся государственными и частными промышленными компаниями. • Язык легок и прост в изучении и освоении. • Язык может генерироваться рядом инструментальных средств машинной графики; известны коммерческие программные продукты, поддерживаю- щие разработку и анализ моделей - диаграмм IDEF0, например, продукт Design/IDEF 3.7 (и более поздние версии) фирмы Meta Software Corporation (США).

5. Имена и метки

5.1. Как указывалось, имена функций – глаголы или глагольные обороты. При- меры таких имен: производить детали планировать ресурсы наблюдать наблюдать за выполнением проектировать систему эксплуатировать разработать детальные чертежи изготовить компонент проверять деталь Стрелки идентифицируют данные или материальные объекты, необходимые для выполнения функции или производимые ею. Каждая стрелка должна быть помечена существительным или оборотом существительного

6. Дочерняя диаграмма

6.1. Единственная функция, представленная на контекстной диаграмме верхнего уровня, может быть разложена на основные подфункции посредством созда- ния дочерней диаграммы. В свою очередь, каждая из этих подфункций может быть разложена на составные части посредством создания дочерней диа- граммы следующего, более низкого уровня, на которой некоторые или все функции также могут быть разложены на составные части. Каждая дочерняя диаграмма содержит дочерние блоки и стрелки, обеспечивающие дополни- тельную детализацию родительского блока.

7. Родительская диаграмма

7.1. Родительская диаграмма – та, которая содержит один или более родитель- ских блоков. Каждая обычная (не-контекстная) диаграмма является также дочерней диаграммой, поскольку, по определению, она подробно описывает некоторый родительский блок. Таким образом, любая диаграмма может быть как родительской диаграммой (содержать родительские блоки), так и дочер- ней (подробно описывать собственный родительский блок). Аналогично, блок может быть как родительским (подробно описываться дочерней диа- граммой) так и дочерним (появляющимся на дочерней диаграмме).

8. Семантика блоков и стрелок

8.1. Поскольку IDEF0 есть методология функционального моделирования, имя блока, описывающее функцию, должно быть глаголом или глагольным обо- ротом; например, имя блока "Выполнить проверку", означает, что блок с таким именем превращает непроверенные детали в проверенные. После при- сваивания блоку имени, к соответствующим его сторонам присоединяются входные, выходные и управляющие стрелки, а также стрелки механизма, что и определяет наглядность и выразительность изображения блока IDEF0.