IDEF3 — способ описания процессов, основной целью которого является обеспечение структурированного метода, используя который эксперт в предметной области может описать положение вещей как упорядоченную последовательность событий с одновременным описанием объектов, имеющих непосредственное отношение к процессу.

Рис. 1.1. Описание процесса в методологии IDEF3
Технология IDEF3 хорошо приспособлена для сбора данных, требующихся для проведения структурного анализа системы. В отличие от большинства технологий моделирования бизнес-процессов, IDEF3 не имеет жестких синтаксических или семантических ограничений, делающих неудобным описание неполных или не целостных систем. Кроме того, автор модели (системный аналитик) избавлен от необходимости смешивать свои собственные предположения о функционировании системы с экспертными утверждениями в целях заполнения пробелов в описании предметной области. На рис. 1.1 изображен пример описания процесса с использованием методологии IDEF3.

Технология IDEF3 также может быть использована как метод проектирования бизнес-процессов. IDEF3-моделирование органично дополняет традиционное моделирование с использованием стандарта IDEF0. В настоящее время оно получает все большее распространение как вполне жизнеспособный путь построения моделей проектируемых систем для дальнейшего анализа имитационными методами. Имитационное тестирование часто используют для оценки эксплуатационных качеств разрабатываемой системы, более подробно методы имитационного анализа будут рассмотрены позднее.

Точка зрения для большинства моделей должна быть явным обра­зом документирована. Обычно это название набора должностных обя­занностей человека, являющегося источником информации о модели­руемом процессе.

Для системного аналитика также важно понимание цели моде­лирования - набора вопросов, ответами на которые будет служить модель, границ моделирования (какие части системы войдут в модель а какие не будут в ней отображены) и целевой аудитории (для кого разрабатывается модель).

IDEF3 диаграммы

Взаимная организация диаграмм внутри модели IDEF3 особенно важна в случае, когда модель заведомо создается для последующего опубликования или рецензирования, что является вполне обычной практикой при проектировании новых систем. В этом случае системный аналитик должен позаботиться о таком информаци­онном наполнении диаграмм, чтобы каждая из них была самодоста­точной и в то же время понятной читателю.

Рис. 1.2. Изображение и нумерация действия в диаграмме IDEF3

Связь типа "Временное предшествование". Как видно из названия, связи этого типа отражают, что исходное действие должно полностью завершиться, прежде чем начнется выполнение конечного действия. Связь должна быть поименована таким образом, чтобы человеку, просматривающему модель, была понятна причина ее появления. Во многих случаях завершение одного действия инициирует начало выполнения другого, как показано на рис. 1.3. В этом примере автор должен принять рекомендации рецензентов, прежде чем начать вносить соответствующие изменения в работу.

Рис. 1.3. Связь типа "Предшествование" между действиями 1.1 и 1.2
Связь типа "Объектный поток". Одной из наиболее часто встречающихся причин использования связи типа "объектный поток" состоит в том, что некоторый объект, являющийся результатом выполнения исходного действия, необходим для выполнения конечного действия. Такая связь отличается от связи временного предшествования двойным концом обозначающей ее стрелки. Наименования потоковых связей должны четко идентифицировать объект, который передается с их помощью. Временная семантика объектных связей аналогична связям предшествования. Это означает, что порождающее

Рис. 1.4. Объектная связь между действиями 1.1 и 1.2
объектную связь исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие начнет выполняться, как показано на рис. 1.4. В приведенном примере счет на оплату услуг является результатом выполнения действия 1.1. Счет необходим для проведения оплаты услуг.
Связь типа "Нечеткое отношение". Связи этого типа используются для выделения отношений между действиями, которые невозможно описать с использованием предшественных или объектных связей. Значение каждой такой связи должно быть определено, поскольку связи типа "Нечеткое отношение" сами по себе не предполагают никаких ограничений. Одно из применений нечетких отношений — отображение взаимоотношений между параллельно выполняющимися действиями. Рис. 1.5 иллюстрирует фрагмент процесса запуска бензопилы с водяным охлаждением и нечеткое отношение между действиями "Запустить двигатель" и "Запустить водяной насос". Название стрелки может быть использовано для описания природы отношения, более подробное объяснение может быть приведено в виде отдельной ссылки.

1,5-секундная задержка
для предотвращения перегрузки
электрической цепи
Рис. 1.5. Связь типа "Нечеткое отношение"
Наиболее часто нечеткие отношения используются для описания специальных случаев связей предшествования, например для описания альтернативных вариантов временного предшествования. Обратимся еще раз к рис. 1.3. На рис. 1.6 вертикальные линии показывают начало и окончание действий 1.1 и 1.2, имеющих предшественную связь. В соответствии с рисунком внесение исправлений в работу начинается ПОСЛЕ принятия всех замечаний от рецензентов.

Рис. 1.6. Временная шкала выполнения действия для 2.3
Альтернативная предшественной связи с рис. 1.3 связь нечеткого отношения представлена на рис. 1.7. В этом примере внесение исправлений начинается по мере получения замечаний от рецензентов, т.е. до непосредственного окончания действия по принятию замечаний.

Рис. 1.7. Альтернатива связи предшествования
На рис. 1.8 приведена соответствующая этой ситуации временная шкала.

Рис. 1.8. Альтернативная временная шкала

Рис. 1.9. Другой вариант альтернативной временной шкалы
Отметим еще раз необходимость четкого документирования временных ограничений между действиями, соединенными нечетким отношением. В качестве примера рассмотрим еще одну временную шкалу (рис. 1.9) для рис. 1.3.

В случае, изображенном на рис. 1.9, внесение исправлений будет начато после получения первых замечаний, однако будет закончено ПЕРЕД тем, как все замечания от рецензентов будут получены и обработаны.

Оба рассмотренных выше варианта временной альтернативной шкалы могут иметь место в реальности, поэтому корректная интерпретация нечеткого отношения должна быть документирована в модели. Важно отметить, что корректность в этом случае означает именно интерпретацию, которая в точности отображает документируемую ситуацию, а не интерпретацию, более эффективную для работы системы, с точки зрения аналитика.

Разворачивающие соединения используются для разбиения потока. Завершение одного действия вызывает начало выполнения нескольких других.

Сворачивающие соединения объединяют потоки. Завершение одного или нескольких действий вызывает начало выполнения только одного другого действия.

Примеры разворачивающих и сворачивающих соединений приведены на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Два вида соединений

"И"-соединения. Соединения этого типа инициируют выполнение всех своих конечных действий. Все действия, присоединенные к сворачивающему "И"-соединению, должны завершиться, прежде чем может начать выполняться следующее действие. На рис. 1.11 после обнаружения пожара инициируются включение пожарной сигнализации, вызов пожарной охраны и начинается тушение пожара. Запись в журнал производится только тогда, когда все три перечисленных действия завершены.

Соединение "Эксклюзивное ИЛИ". Вне зависимости от количества действий, прицепленных к сворачивающему или разворачивающему соединению "Эксклюзивное ИЛИ", инициировано будет только одно из них, и поэтому только одно из них будет завершено перед тем, как любое действие, следующее за сворачивающим соединением "Эксклюзивное ИЛИ", сможет начаться.

Рис. 1.11. "И"-соединения

Если правила активации соединения известны, они обязательно должны быть документированы либо в его описании, либо пометкой стрелок, исходящих из разворачивающего соединения, как показано на рис. 1.12.

На рис. 1.12 соединение "Эксклюзивное ИЛИ" используется для отображения того факта, что студент не может одновременно быть направлен на лекции по двум разным курсам.

Рис. 1.12. Соединение "Эксклюзивное ИЛИ"

Соединение "ИЛИ". Соединения этого типа предназначены для описания ситуаций, которые не могут быть описаны двумя предыдущими типами соединений. Аналогично связи нечеткого отношения соединение "ИЛИ" в основном определяется и описывается непосред-

ственно системным аналитиком. На рис.. 1.13 соединение J2 может активировать проверку данных чека и (или) проверку суммы наличных. Проверка чека инициируется, если покупатель желает расплатиться чеком, проверка суммы наличных — при оплате наличными. И то, и другое действие инициируется при частичной оплате чеком и частичной — наличными.

Рис. 1.13. Соединение "ИЛИ"

Синхронные и асинхронные соединения. В рассмотренных примерах связей "И" и "ИЛИ" мы не затрагивали отношений между началом и окончанием действий, инициируемых разворачивающими соединениями. Все действия в этих примерах выполнялись асинхронно, т.е. они не должны были начинать выполняться одновременно. Однако есть случаи, когда время начала или окончания параллельно выполняемых действий должно быть одинаковым, т.е. действия должны выполняться синхронно. Для моделирования такого поведения системы используются синхронные соединения. В табл. 1.3 приведены виды синхронных соединений.

Таблица 1.3 Синхронные соединения модели IDEF3

Синхронное соединение обозначается двумя вертикальными линиями внутри обозначающего его прямоугольника в отличие от одной вертикальной линии в асинхронном соединении.

Во многих спортивных состязаниях выстрел стартового пистолета, запуск секундомера и начало состязания должны произойти одновременно. В противном случае состязание будет нечестным.

Рис. 1.14 иллюстрирует модель этого примера, построенную с использованием синхронного соединения.

Рис. 1.14. Синхронное соединение

Заметим, что синхронное разворачивающее соединение не обязательно должно иметь парное себе сворачивающее соединение. Действительно, начинающиеся одновременно действия вовсе не обязаны оканчиваться одновременно, как это видно из примера с состязаниями. Также возможны ситуации синхронного окончания асинхронно начавшихся действий.

Парность соединений. Все соединения на диаграммах должны быть парными, из чего следует, что любое разворачивающее соединение имеет парное себе сворачивающее. Однако типы соединений вовсе не обязательно должны совпадать. На рис. 1.15 разворачивающее "И"-соединение имеет парное сворачивающее "ИЛИ"-соединение. Интерпретация соединения Л аналогична случаю, показанному на рис. 1.11. Соединение J2 интерпретируется следующим образом: после включения пожарной сигнализации и (или) вызова пожарных и (или) начала тушения производится запись в журнал.

Рис. 1.15. Пример комбинации двух типов соединений

Рис. 1.16. Диаграмма IDEF3 с комбинацией соединений

Комбинации соединений. Соединения могут комбинироваться для создания более сложных правил ветвления (рис. 1.16). Комбинации соединений следует использовать с осторожностью, поскольку перегруженные ветвлением диаграммы могут оказаться сложными для восприятия.

Таблица 1.4 Типы указателей модели IDEF3

Указатель изображается на диаграмме в виде прямоугольника, похожего на изображение действия. Имя указателя обычно включает его тип (например, ОБЪЕКТ, UOB и т.п.) и идентификатор. На рис. 1.17 изображен указатель типа ОБЪЕКТ.

рис. 1.18 показан пример отображения важного с точки зрения модели отношения между действием и объектом.

Определение сценария, границ моделирования, точки зрения

Перед тем как попросить экспертов предметной области подгото­вить описание моделируемого процесса, должны быть документиро­ваны границы моделирования, чтобы экспертам была понятна необхо­димая глубина и полнота требуемого от них описания. Кроме того, если точка зрения аналитика на процесс отличается от обычной точки зрения для эксперта, это должно быть ясно и аккуратно описано.

Вполне возможно, что эксперты не смогут сделать приемлемое описание без применения формального опроса автором модели. В та­ком случае автор должен заранее приготовить набор вопросов таким же образом, как журналист заранее подготавливает вопросы для ин­тервью.

В некоторых случаях возможно создание графической модели процесса в присутствии экспертов. Такая модель также может быть разработана после сбора всей необходимой информации, что позволя­ет не отнимать время экспертов на детали форматирования получаю­щихся диаграмм.

Поскольку IDEF3 модели могут одновременно разрабатываться несколькими командами, IDEF3 поддерживает простую схему резер­вирования номеров действий в модели. Каждому аналитику выделяет­ся уникальный диапазон номеров действий, что обеспечивает их неза­висимость друг от друга. В табл. 1.5 номера действий выделяются каждому аналитику большими блоками. В этом примере Иван исчер­пал данный ему вначале диапазон номеров и дополнительно получил второй.

* * *

Итак, IDEF3 - это способ описания бизнес-процессов, который нужен для описания положения вещей как упорядоченной последова­тельности событий с одновременным описанием объектов, имеющих непосредственное отношение к процессу. IDEF3 хорошо приспособ­лен для сбора данных, требующихся для проведения структурного анализа системы. Кроме того, IDEF3 применяется при проведении стоимостного анализа поведения моделируемой системы.