авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уральская государственная

архитектурно-художественная академия

УТВЕРЖДАЮ:

Проректор по учебной работ _В.А. Колясников «_» _ 2007 г.

Информационные технологии в экономике ЕН.Ф.09 УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ.

ПРИМЕРЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ ЗАНЯТИЙ.

Рекомендовано Советом института УРБАНИСТИКИ для студентов, обучающихся по специальности 080502 (060800) – Экономика и управление на предприятии (природопользование), специализация «Экономика градостроительства», очное обучение.

УМК. 3 (500) – 080502 – ЕН.Ф.09/03 – Екатеринбург Copyright © 2010. Все права защищены. 1 Гущин А.Н.

Кафедра ИМЭЭС (информационного моделирования эколого-экономических систем) Программа составлена в соответствии с Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования (ГОС ВПО) по специальности 060800 (080502) – Экономика и управление на предприятии (номер государственной регистрации 238 эк/сп от 17.03.2000 г.) и учебным планом подготовки по специальности 060800 (080502), утвержденным ректором УралГАХА 24.02.2005 г.

Программу составил:

преподаватель, канд. физ.-мат. наук Гущин А.Н. _ подпись Рецензент:

преподаватель кафедры ИМЭЭС, преподаватель, Голомолзина Н.В. _ подпись Программа одобрена на заседании кафедры МЕНЕДЖМЕНТА "_" 200 г., протокол №.

Заведующий кафедрой:

доцент, канд. физ.-мат. наук Клечин Ю.И. _ подпись Согласовано с методической комиссией института УРБАНИСТИКИ _ _ Фамилия И.О. председателя подпись "_" 200 г.

Нормоконтролер:

_ _ Фамилия И.О. подпись "_" 200 г.

Copyright © 2010. Все права защищены. 2 Гущин А.Н.

Аннотация содержания дисциплины Программа в систематизированной форме раскрывает основное содержание и понятийный аппарат Управления качеством как учебной дисциплины.

ЕН.Ф.09 “Информационные технологии в экономике”:

В условиях современной экономики кардинальным образом меняется подход к управлению – от функционально-ориентированного к бизнес-ориентированному (ориентированному на задачи). Сегодня ориентация на управление, основанное на бизнес процессах, обеспечивает организации конкурентное преимущество. Чтобы воплотить конкурентное преимущество в жизнь, организация должна заботиться о развитии информационных технологий как о средстве для решения управленческих задач. В учебном курсе рассматривается эволюция взглядов на корпоративную информационную систему, начиная от простой автоматизации рутинных работ до разработки «клиент ориентированного» бизнеса (CRM) и средства решения стратегических задач предприятия.

Второй важной особенностью информатизации является развитие телекоммуникационного потенциала, что приводит к резкому снижению транзакционных издержек предприятия, изменяет характер внешнего рынка. Интенсивное развитие рынка телекоммуникаций и возможности сбора и обмена информацией также открывают новые возможности в сфере предоставления услуг, государственного управления и электронной торговли.

Принципиально новым моментом курса является отражение экономических аспектов информатизации: роли и места отдела информационных технологий на современном предприятии, оценки экономической эффективности внедрения информационных систем, понятия IT-индустрии и рынка высоких технологий. Рассмотрены исторические аспекты формирования рынка HiTech и его основные участники.

В целом учебный курс призван показать, что информационная технология — это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации;

вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.

ВИДЫ И ОБЪЕМ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ Номер семестра Всего Виды работ часов Общая трудоемкость дисциплины 129 Аудиторные занятия 85 Лекции 24 Практические занятия (ПЗ) - Семинары (С) 10 Лабораторные работы (ЛР) - Другие виды аудиторных занятий 4 Copyright © 2010. Все права защищены. 3 Гущин А.Н.

Самостоятельная работа 44 Курсовой проект - Курсовая работа - Расчетно-графическая работа - Графическая работа - Расчетная работа - Домашняя работа - Домашнее задание - Реферат - Другие виды самостоятельных занятий - Вид итогового контроля (зачет, экзамен) Экзамен Экзамен I. Организационно-методический раздел 1. Цель курса Дать системное представление принципов и методов построения и эксплуатации информационных систем (технологий) в различных сферах экономики. Особый акцент делается на обосновании экономической эффективности информационных технологий, методах описания технологических процессов (бизнес-процессов) в практической деятельности современного экономиста и менеджера.

2. Задачи курса · показать, каким образом современные информационные технологии меняют внешнюю и внутреннюю среду предприятия;

· показать современные концепции и стандарты корпоративных информационных систем;

· дать теоретические знания и практические навыки обоснования экономической эффективности информационных технологий;

· дать теоретические знания и практические навыки описания технологических процессов (бизнес-процессов);

· дать представление о рынке информационных услуг;

3. Содержание курса · Предмет, история и основные понятия информатики;

· Изучение методик описания бизнес-процессов на основе семейства стандартов IDEF (ГОСТ Р 50.1.028-2001) и UML;

· Базы данных. Эволюция баз данных. Реляционное исчисление Кодда.

Нормальные формы. Уровни абстракции баз данных. Системы управления базами данных. Диаграммы потоков данных (DFD диаграммы).

· Понятие корпоративной информационной системы и ее эволюция.

Корпоративные системы на основе MRP,MRPII. Концепция ERR-системы.

Концепция CRM-системы.

· Проектирование технологических процессов (бизнес-процессов), инжиниринг и реинжиниринг.

Copyright © 2010. Все права защищены. 4 Гущин А.Н.

· Электронный документ. Электронный документооборот. Цифровая подпись и криптографическая защита. Информационные ресурсы.

· Понятие кадастра и кадастровый учет. Геоинформационные системы.

Обновление данных по космическим снимкам. Задача управления имуществом.

Моделирование чрезвычайных ситуаций. Принципы оценки стоимости земли и природных ресурсов.

· Интернет/интранет технологи. Принципы организации всемирной сети.

Поисковые машины. Распределенные информационные системы. Новые возможности в сфере услуг: муниципальные информационные системы, электронная коммерция.

· Экономическая оценка эффективности внедрения информационной системы на предприятии. IT-отдел на предприятии. Полная стоимость владения (ТСО). IT проект как инвестиционный проект. Обоснование выгод. Лучшие практики управления финансами в сфере информационных технологий (библиотека ITL).

· IT-индустрия. История формирования HiTech рынка. Экономические войны.

Отечественный рынок. Основные участники рынка. Состояние и перспективы рынка. Сценарии развития. Основы инвестиционного анализа рынка.

4. Место курса в профессиональной подготовке выпускника Дисциплина "Информационные системы в экономике" является одним из курсов, завершающих подготовку экономиста-менеджера. Она базируется на общетеоретических и специальных экономических дисциплинах. "Информационные системы в экономике" изучается одновременно с такими дисциплинами специализации, как "Градостроительный маркетинг", "Инвестиционный менеджмент" в градостроительстве и связана с ними общей идеей.

5. Требования к уровню освоения содержания курса В результате изучения дисциплины экономист-менеджер должен Знать:

· Отечественный и зарубежный опыт информатизации;

· Нормативные акты, регламентирующие описание бизнес-процессов, описание баз данных, электронный документооборот, обмен информацией, криптографическую защиту.

· Концепцию построения сети Internet. Новые возможности в сфере предоставления услуг: электронная торговля, муниципальные информационные системы.

· Основы кадастрового учета и возможности геоинформационных технологий.

· Иметь представление о рынке высоких технологий и IT-индустрии. Знать особенности отечественного рынка.

Владеть:

· Специальной терминологией лексикой в области описания технологических процессов (бизнес-процессов), баз данных, управления предприятием, документооборота, защиты информации, обмена информацией:

· Методами оценки экономической эффективности внедрения информационных систем.

Copyright © 2010. Все права защищены. 5 Гущин А.Н.

·Методами анализа, проектирования, инжиниринга и реинжиниринга технологических процессов (бизнес-процессов).

Уметь:

· Описывать технологические процессы (бизнес-процессы) в нотациях IDEF0 и UML в том числе средствами MS Visio;

· Описывать концептуальную схему базы данных на уровне «сущность-связь» в том числе средствами MS Visio;

· Решать задачи профессиональной деятельности, связанные с технологическими процессами (бизнес-процессами) на предприятии, в том числе: анализ, проектирование, инжиниринг и реинжиниринг технологических процессов (бизнес-процессов);

· Оценивать эффективность внедрения информационных технологий и владеть основами инвестиционного анализа при разработке бизнес-планов конкретных проектов и при технико-экономическом обосновании инвестиционных проектов.

Copyright © 2010. Все права защищены. 6 Гущин А.Н.

Конспект лекций по дисциплине «Информационные технологии в экономике»

Тема 1. Предмет, история, основные понятия информатики.

Организационные предпосылки информатизации История информационных революций:

книгопечатание, промышленная революция (телеграф, телефон), изобретение компьютера. Идеология информационного общества.

· 3000 лет до н. э. — в Древнем Вавилоне были изобретены первые счёты — абак.

· 500 лет до н. э. — в Китае появился более «современный» вариант абака с косточками на проволоке.

· 1492 год — Леонардо да Винчи в одном из своих дневников приводит эскиз 13 разрядного суммирующего устройства с десятизубцовыми кольцами. Хотя работающее устройство на базе этих чертежей было построено только в XX веке, всё же реальность проекта Леонардо да Винчи подтвердилась.

· 1623 год — Вильгельм Шиккард, профессор университета Тюбингена, разрабатывает устройство на основе зубчатых колес («считающие часы») для сложения и вычитания шестиразрядных десятичных чисел. Было ли устройство реализовано при жизни изобретателя, достоверно неизвестно, но в 1960 году оно было воссоздано и проявило себя вполне работоспособным.

· 1642 год — Блез Паскаль представляет «Паскалин» — первое реально осуществлённое и получившее известность механическое цифровое вычислительное устройство. Прототип устройства суммировал и вычитал пятиразрядные десятичные числа. Паскаль изготовил более десяти таких вычислителей, причём последние модели оперировали числами с восемью десятичными разрядами.

· 1786 год — немецкий военный инженер Иоганн Мюллер выдвигает идею «разностной машины» — специализированного калькулятора для табулирования логарифмов, вычисляемых разностным методом. Калькулятор, построенный на ступенчатых валиках Лейбница, получился достаточно небольшим (13 см в высоту и 30 см в диаметре), но при этом мог выполнять все четыре арифметических действия над 14-разрядными числами.

· 1801 год — Жозеф Мария Жаккард строит ткацкий станок с программным управлением, программа работы которого задается с помощью комплекта перфокарт.

· 1820 год — первый промышленный выпуск арифмометров. Первенство принадлежит французу Тома де Кальмару.

· 1927 год — в Массачусетском технологическом институте (MIT) был изобретён аналоговый компьютер.

Слово компьютер является производным от английских слов to compute, computer, которые переводятся как «вычислять», «вычислитель» (английское слово, в свою очередь, происходит от латинского computo — «вычисляю»). Первоначально в английском языке это слово означало человека, производящего арифметические вычисления с привлечением или без привлечения механических устройств. В дальнейшем его значение было перенесено на сами машины, однако современные компьютеры выполняют множество задач, не связанных напрямую с математикой.

Copyright © 2010. Все права защищены. 7 Гущин А.Н.

Впервые трактовка слова компьютер появилась в 1897 году в Оксфордском английском словаре. Его составители тогда понимали компьютер как механическое вычислительное устройство. В 1946 году словарь пополнился дополнениями, позволяющими разделить понятия цифрового, аналогового и электронного компьютеров.

Таким образом, первоначальгное понимание компьютера – вычислитель.

Если проследить историю развития вычислительных устройств, начиная с 1900 года, можно заметить характерное удвоение производительности за каждые 18— 24 месяца. Впервые эту особенность в 1965 году описал соучредитель компании «Intel» Гордон Е. Мур. (см. Закон Мура). Столь же стремительно развивается и процесс миниатюризации компьютеров. Первые электронно-вычислительные машины (например, такие, как созданный в 1946 году Эниак) были огромными устройствами, весящими многие тонны, занимавшими целые комнаты и требовавшими большого количества обслуживающего персонала для успешного функционирования. Они были настолько дороги, что их могли позволить себе только правительства и большие исследовательские организации.

Предпосылками содания послужил информацонный взрыв в 60-х годах прошлого века, когда количество публикаций стало расти экспоненциально – произошел «информационный взрыв». Термин информационное общество и масштабные проекты, нацеленные на создание такого общества, впервые появились на Западе.

Например, понятие национальная глобальная информационная инфраструктура ввели в США после известной конференции Национального научного фонда и знаменитого доклада Б. Клинтона — А. Гора;

информационное общество — появилось в работах Экспертной группы Европейской комиссии по программам информационного общества под руководством Мартина Бангеманна;

информационные магистрали и супермагистрали — в канадских, британских и американских публикациях.

Компьютер меняет свое назначение – из устройства для вычислений он превращается в устройство для обработки информации, а сама информация превращается в инструмент прнятия решений.

Информация Информация (от лат. informatio — «разъяснение», «изложение») — сведения, оповещение — то есть знание, передаваемое системой знаков любого рода. Точное общепринятое определение отсутствует. В XX веке ряд термин «информация»

появился в ряде научных областей, получив различные значения и толкования. Вот пределение из Википеди.

· Понятие информации по отраслям знаний o Аэронавигационная информация o Геологическая информация o Инсайдерская информация Copyright © 2010. Все права защищены. 8 Гущин А.Н.

o Социальная информация o Генетическая информация — совокупность хранимых и передаваемых (наследственных) биологических признаков.

· Связанные понятия o данные, сигнал, сообщение o знание, смысл, семантика · В информатике o Единицы измерения информации o Носитель информации o Передача информации o Свободное программное обеспечение o Скорость передачи информации · В общественных науках o Асимметричность информации o Общение o Рабочие источники информации переводчика o Раскрытие информации o Средства массовой информации · В других областях o Фильтрация сенсорной информации o Игра с полной информацией Сейчас выделяют три подхода к определению информации: антропоцентрический, техноцентрический и недетерминированный.

Антропоцентрический подход В антропоцентрическом подходе информацию отождествляют со сведениями ли фактами, которые могут быть преобразованы в знания. Именно такой трактовки придерживается Российское законодательство (Федеральный закон 24-ФЗ «Об информации, информатизации и защите информации») «Под информацией понимаются сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, предметах, явлениях и процессах, независимо от формы их представления».

Техноцентрический подход В техноцентрическом подходе информацию отождествляют с данными, например говорят «информация хранится в базе данных, передается по сетям» и пр.

Недетерминированный подход Недермнированный подход состоит в том, что понятие не определяют, считая его таким же фундаментальным как время, пространство, энергию и пр. Так поступают в законах «О государственной тайне» и «Законе о средствах массовой информации».

В контексте человеческой деятельности информация имеет различные аспекты:

Синтаксический аспект отражает физические характеристики: способ представления, скорость передачи, тип носителя, способ кодирования, каналы передачи, надежность и безопасность передачи. В этом аспекте не рассматривается содержательная сторона, поэтому ее можно отождествить с данными.

Семантиченский аспект Copyright © 2010. Все права защищены. 9 Гущин А.Н.

характеризует содержательную сторону, рассматривает состав сведений и взаимосвязи между ними.

Прагматический аспект характеризует ценность сведений (пример с предсказанием погоды) Сейчас считается, что основными свойствами информации являются достоверность, полнота, актуальность, доступность.

Достоверность информации.

Под достоверностью информации понимается ее соответствие объективной реальности (как текущей, так и прошедшей) окружающего мира.

Полнота информации.

Достаточность сведений для принятия решения.

Актуальность информации степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью и полнотой связывают коммерческую ценность информации.

Актуальность является важным свойством для принятия решений, т.к. устаревание приводит к управленческим ошибкам.

Доступность информации мера возможности получить ту или иную информацию. Доступность складывается из доступности самих сведений и и з доступности способов их получения.

Количественная оценка.

(Норбер Винер, Клод Шеннон, АН. Колмогоров) за единицу принимают количество информации, заключенное в выборе одного из двух равновероятных событий – 1 бит.

Если сообщение указывает на то, какой вариант из двух был выбран, то количество информации log2(n). Байт – группа из взаимосвязанных битов - 8 бит. Всего можно закодировать 2^8 варантов, этого количества хватало, чтобы закодровать все символы латнсокго алфавита. Сейчас такое определение устарело, нужно понятие ценности ифнормации.

Информатика В широком смысле информатика (англ. computing science — вычислительная наука) есть наука о вычислениях, хранении и обработке информации. Она включает дисциплины, так или иначе относящиеся к вычислительным машинам: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.

Информатика как самостоятельная отрасль научного знания и область практической деятельности появилась во второй половине ХХ в. Ее истоками можно считать:

· теорию информации, тесно связанную с теорией связи в технических системах (телефон, телеграф, радиосвязь), в частности, математическую теорию связи (Клод Шеннон, 1948 г.);

· кибернетику, исследующую общие законы управления в системах различной природы, основы которой заложил Ноберт Винер (1948 г.);

· теорию автоматов, основы которой заложил Джон фон Нейман (1946 г.);

· теорию алгоритмов (Н. Вирт, Э. Дейкстра, А.П. Ершов, Д. Кнут и др.).

Отдельной наукой информатика была признана лишь в 1970-х;

до этого она развивалась в составе математики, электроники и других технических наук.

Copyright © 2010. Все права защищены. 10 Гущин А.Н.

Некоторые начала информатики можно обнаружить даже в лингвистике. С момента своего признания отдельной наукой информатика разработала собственные методы и терминологию. Первый факультет информатики был основан в 1962 году в университете Пердью (Purdue University). Сегодня факультеты и кафедры информатики имеются в большинстве университетов мира.

Информационные технологии процессы, использующие совокупность методов и программно-технических средств для сбора, обработки, хранения, передачи и представления информации с целью получения информации нового качества, снижения трудоемкости и повышения эффективности использования информационных ресурсов.

Информационное общество информационное общество можно определить как общество, в котором качество жизни так же как перспективы социальных изменений и экономического развития в возрастающей степени зависят от информации и ее эксплуатации. В таком обществе стандарты жизни, формы труда и отдыха, система образования и рынок находятся под значительным влиянием достижений в сфере информации и знания.

Основные характеристики информационного общества · Технологический: ключевой фактор — информационная технология, которая широко применяется в производстве, учреждениях, системе образования и в быту.

· Социальный: информация выступает в качестве важного стимулятора изменения качества жизни, формируется и утверждается «информационное сознание» при широком доступе к информации.

· Экономический: информация составляет ключевой фактор в экономике в качестве ресурса, услуг, товара, источника добавленной стоимости и занятости.

· Политический: свобода информации, ведущая к политическому процессу, который характеризуется растущим участием и консенсусом между различными классами и социальными слоями населения.

· Культурный: признание культурной ценности информации посредством содействия утверждению информационных ценностей в интересах развития отдельного индивида и общества в целом.

Этические аспекты информатизации Появилась необходимость правого регулирования аспектов, связанных с информатизацией общества. Первый добровольный кодекс компьютерной этики разработан институте инженеров электроники и электротехники (IEEE) в 1979 г.

Позднее было принято еще несколько стандартов. Сейчас международная федерация по информационным технологиям (IFIP) рекомендовала различным странам принимать свои кодексы с учетом национальных особенностей, опираясь на заповедей:

· Вы не будете использовать компьютер с целью повредить другим людям, · Вы не будете создавать помехи, и вмешиваться в работу других пользователей компьютерных сетей, Copyright © 2010. Все права защищены. 11 Гущин А.Н.

· Вы не будете совать нос в файлы, не предназначенные дял свободного пользования, · Вы не будете использовать компьютер для воровства, · Вы не будете использовать компьютер для распространения ложной информации, · Вы не будете использовать ворованное программное обеспечение, · Вы не будете использовать компьютерное оборудование или сетевые ресурсы без разрешения или соответствующей компенсации, · Вы не будете присваивать чужую интеллектуальную собственность, · Вы будете думать о возможных общественных последствиях тех, программ, которые Вы разрабатываете, · Вы будете использовать компьютер с самоограничениями, которые показывают Вашу предупредительность и уважение к другим людям.

Технические основы информационных технологий Типизация по назначению · Калькулятор · Консольный компьютер · Миникомпьютер · Мэйнфрейм · Персональный компьютер o Игровая приставка (Игровая консоль) o Карманный компьютер (КПК) · Рабочая станция o Настольный компьютер o Ноутбук (Лэптоп) · Сервер · Суперкомпьютер Перспектвные технологии для разработки.

· Квантовый компьютер · Механический компьютер · Оптический компьютер · Электронный компьютер Компьютерные сети.

Понятие локальной вычислительной сети. Топология сети. Понятие сетевого протокола. Принцип работы сети Ethernet. Семиуровневая модель. Принципы интеграции сети и основы работы протокола TCP/IP.

Программное обеспечение.

Системное ПО: операционные системы, сервисные программы, трансляторы, программы технического обслуживания.

Прикладное ПО: пакеты прикладных программ общего и функционального назначения Copyright © 2010. Все права защищены. 12 Гущин А.Н.

Средства описания предметной области Онтология. Эволюция средств описания предметной области. Трансляторы. Языки программирования. Средства проектирования. Модели баз данных и их абстракции («сущность-связь», объектный подход). Универсальные средства описания.

Стандарты семейства IDEFX (X=1,9).

Тема 2. Изучение методик описания технологических процессов (бизнес-процессов) Метод SADT Метод SADT – структурный анализ и декомпозиция. Предпосылки возникновения.

Системы и модели. Синтаксис и применение диаграмм. Синтаксис моделей и работа с ними. Процесс моделирования. Сбор информации. Начало моделирования.

Декомпозиция диаграмм. Рецензирование диаграмм и моделей. Конструктуивное комментирование. Управление процессом моделирования.

Лучше всего посмотреть книгу Дэвид А. Марка и Клемент МакГоуэн, предисловие Дугласа Т. Росса «МЕТОДОЛОГИЯ СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ SADT Structured Analysis & Design Technique». Прилагается в электронном виде.

Системы и модели Под словом "система" мы понимаем совокупность взаимодействующих компонент и взаимосвязей между ними. Мир, в котором мы живем, можно рассматривать как сложную взаимосвязанную совокупность естественных и искусственных систем. Это могут быть достаточно сложные системы (например, планеты в составе Солнечной системы), системы средней сложности (космический корабль) или сверхсложные системы (системы молекулярных взаимодействий в живых организмах). Например, всемирная телефонная сеть содержит десятки или даже сотни тысяч переключателей, однако количество взаимодействий этих переключателей не идет ни в какое сравнение с количеством взаимодействий молекул даже в небольшом стакане воды.

С точки зрения общей теории систем такие системы обычно рассматриваются как системы средней сложности. Под термином "моделирование" мы понимаем процесс создания точного описания системы.

SADT – модели.

В SADT-моделях используются как естественный, так и графический языки.

Графический язык SADT организует естественный язык вполне определенным и однозначным образом, за счет чего SADT и позволяет описывать системы, которые до недавнего времени не поддавались адекватному представлению. С точки зрения SADT модель может быть сосредоточена либо на функциях системы, либо на ее объектах. SADT-модели, ориентированные на функции, принято называть функциональными моделями, а ориентированные на объекты системы - моделями данных, функциональная модель представляет с требуемой степенью детализации систему функций, которые в свою очередь отражают свои взаимоотношения через объекты системы. Это назначение, называемое целью модели, вытекает из формального определения модели в SADT:

Copyright © 2010. Все права защищены. 13 Гущин А.Н.

М есть модель системы S, если М может быть использована для получения ответов на вопросы относительно S с точностью А.

Эти вопросы неявно присутствуют (подразумеваются) в процессе анализа и, следовательно, они руководят созданием модели и направляют его. Это означает, что сама модель должна будет дать ответы на эти вопросы с заданной степенью точности.

Какая степень точности приемлема для модели экспериментального механического цеха? Поскольку модель будет использована для подготовки учебного руководства, разумная степень точности будет достигнута, если каждая описанная в модели функция экспериментального цеха будет изложена в одном абзаце текста.

Такая точность достижима и измерима.

Модель имеет единственный субъект Модель является некоторым толкованием системы. Поэтому субъектом моделирования служит сама система. Однако моделируемая система никогда не существует изолированно: она всегда связана с окружающей средой. Причем зачастую трудно сказать, где кончается система и начинается среда. По этой причине в методологии SADT подчеркивается необходимость точного определения границ системы.

У модели может быть только одна точка зрения С определением модели тесно связана позиция, с которой наблюдается система и создается ее модель. Поскольку качество описания системы резко снижается, если оно не сфокусировано ни на чем, SADT требует, чтобы модель рассматривалась все время с одной и той же позиции. Эта позиция называется "точкой зрения" данной модели. "Точку зрения" лучше всего представлять себе как место (позицию) человека или объекта, в которое надо встать, чтобы увидеть систему в действии. С этой фиксированной точки зрения можно создать согласованное описание системы так, чтобы модель не дрейфовала вокруг да около, и в ней не смешивались бы несвязанные описания. Иногда только одна из множества возможных точек зрения может дать описание, удовлетворяющее цели модели. Например, для создания согласованной модели механического цеха можно встать на точку зрения как мастера, так и механика или контролера, но ни одна из них сама по себе не даст модели, которая позволила бы написать учебное руководство для всего персонала.

Только с позиции начальника цеха можно увидеть все виды работ, выполняемых в цехе.

Аналитики, использующие SADT, обязаны владеть искусством согласованного изложения. Для согласованного изложения существенным является понятие точки зрения. В SADT модель должна быть построена исходя из одной точки зрения.

Выбирая единую точку зрения для данной модели и придерживаясь ее, автор достигает двух важных целей. Во-первых, определенная точка зрения всегда выде ляет одни аспекты системы и игнорирует другие. Выбор одной точки зрения обеспечивает согласованность терминологии. Точку зрения лучше всего понимать как "вид на систему" с позиции определенного человека.

Copyright © 2010. Все права защищены. 14 Гущин А.Н.

Модель как иерархический набор диаграмм После того как определены субъект, цель и точка зрения модели, начинается первая интеграция процесса моделирования по методологии SADT.

Субъект определяет, что включить в модель, а что исключить из нее. Точка зрения диктует автору модели выбор нужной информации о субъекте и форму ее подачи. Цель становится критерием окончания моделирования.

Конечным результатом этого процесса является набор тщательно взаимоувязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня всей системы и кончая подробным описанием деталей или операций системы.

SADT-модель объединяет и организует диаграммы в иерархические структуры, в которых диаграммы на верху модели менее детализированы, чем диаграммы нижних уровней. Другими словами, модель SADT можно представить в виде древовидной структуры диаграмм, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы.

Идентификация декомпозиции номерами узлов SADT-модели развиваются в процессе структурной декомпозиции сверху вниз.

Сначала декомпозируется один блок, являющийся границей модели, на одной диаграмме, которая имеет от трех до шести блоков, затем декомпозируется один (или больше) из этих блоков на другой диаграмме с тремя-шестью блоками и т.д. Название Copyright © 2010. Все права защищены. 15 Гущин А.Н.

диаграммы совпадает с названием декомпозируемого блока. Результатом этого процесса является модель, диаграмма верхнего уровня которой описывает систему в общих терминах "черного ящика", а диаграммы нижнего уровня описывают очень детализированные аспекты и операции системы.

Таким образом, каждая диаграмма представляет собой некоторую законченную часть всей модели. В методологии SADT идентифицируется каждая диаграмма данной модели посредством того, что называется "номер узла". Номер узла для контекстной диаграммы имеет следующий вид: название модели или аббревиатура, косая черта, заглавная буква A (Activity в функциональных диаграммах), дефис и ноль. Например, номером узла для контекстной диаграммы модели экспериментального механического цеха является ЭМЦ/А-0. Номером узла диаграммы, декомпозирующей контекстную диаграмму, является тот же номер узла, но без дефиса (например, ЭМЦ/АО). Все другие номера узлов образуются посредством добавления к номеру узла родительской диаграммы номера декомпозируемого блока. На рис. 3-2 показаны две диаграммы модели экспериментального механического цеха. Номер узла на первой диаграмме ЭМЦ/АО, а номер узла на второй диаграмме - ЭМЦ/А1. Диаграмма ЭМЦ/А декомпозирует блок 1 диаграммы ЭМЦ/АО. (Первый ноль при образовании номера узла принято опускать, поэтому вместо ЭМЦ/А01 пишется ЭМЦ/А1.) Декомпозиция диаграмм Процесс разбиения диаграммы верхнего уровня на диаграммы нижнего уровня называется декомпозицей. Декомпозиция формирует границы, и каждый блок в SADT рассматривается как формальная граница некоторой части целой системы, которая описывается. Другими словами, блок и касающиеся его дуги определяют точную границу диаграммы, представляющей декомпозицию этого блока. Эта диаграмма, называемая диаграммой с потомком, описывает все, связанное с этим блоком и его дугами, и не описывает ничего вне этой границы. Декомпозируемый блок называется родительским блоком, а содержащая его диаграмма соответственно родительской диаграммой. Таким образом, SADT-диаграмма явля ется декомпозицией некоторого ограниченного объекта. Принцип ограничения объекта встречается на каждом уровне. Один блок и несколько дуг на самом верхнем уровне используются для определения границы всей системы. Этот блок описывает общую функцию, выполняемую системой. Дуги, касающиеся этого блока, описывают главные управления, входы, выходы и механизмы этой системы.

Диаграмма, состоящая из одного блока и его дуг, определяет границу системы и называется контекстной диаграммой модели. Таким образом, этот блок изображает границу системы: все, лежащее внутри него, является частью описываемой системы, а все, лежащее вне него, образует среду системы.

Порядок декомпозиции и правильность разбиения блоков определяются специальными правилами по нумерации блоков и дуг, которые будут изложены ниже.

Copyright © 2010. Все права защищены. 16 Гущин А.Н.

Диаграмма содержит блоки и дуги Диаграмма является основным рабочим элементом при создании модели. Каждая SADT-диаграмма содержит блоки и дуги. Блоки изображают функции моделируемой системы. Дуги связывают блоки вместе и отображают взаимодействия и взаимосвязи между ними. Диаграмме дается название, которое располагается в центре нижней Copyright © 2010. Все права защищены. 17 Гущин А.Н.

части ее бланка. На каждой диаграмме написана стандартно идентифицирующая ее информация: автор диаграммы, частью какого проекта является работа, дата создания или последнего пересмотра диаграммы, статус диаграммы. Вся идентифицирующая информация располагается в верхней части бланка диаграммы.

Блоки представляют функции Функциональные блоки на диаграммах изображаются прямоугольниками. Блок представляет функцию или активную часть системы, поэтому названиями блоков служат глаголы или глагольные обороты. Например, названиями блоков диаграммы выполнить задание являются: определить степень выполнения задания, выбрать инструменты, подготовить рабочее место, обработать на станке и собрать. Кроме того, SADT требует, чтобы в диаграмме было не менее трех и не более шести блоков.

Эти ограничения поддерживают сложность диаграмм и модели на уровне, доступном для чтения, понимания и использования. Блоки в SADT должны быть перенумерова ны. Номера блоков служат однозначными идентификаторами для системных функций и автоматически организуют эти функции в иерархию модели.

Блоки доминируют друг над другом Блоки SADT никогда не размещаются на диаграмме случайным образом. Они размещаются по степени важности, как ее понимает автор диаграммы.

В SADT этот относительный порядок называется доминированием. Доминирование понимается как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы. Например, самым доминирующим блоком диаграммы может быть либо первый из требуемой последо вательности функций, либо планирующая или контролирующая функция, влияющая на все.

Наиболее доминирующий блок обычно размещается в верхнем левом углу диаграммы, а наименее доминирующий - в правом нижнем углу. В результате получается "ступенчатая" схема, подобная представленной на рис. для блоков 1, 2, 3.

Расположение блоков на странице отражает авторское определение доминирования.

Таким образом, топология диаграммы показывает, какие функции оказывают большее влияние на остальные. Чтобы подчеркнуть это, SADT-аналитик может перенумеровать блоки в соответствии с порядком их доминирования. Порядок доминирования может обозначаться цифрой, размещенной в правом нижнем углу каждого прямоугольника: 1 будет указывать на наибольшее доминирование, 2 - на следующее после наибольшего, и т.д.

Copyright © 2010. Все права защищены. 18 Гущин А.Н.

Идентификация версий C-номерами При создании SADT-модели одну и ту же диаграмму вместе с ее блоками и дугами перечерчивают несколько раз, что приводит к появлению различных ее вариантов.

Чтобы различать разные версии одной и той же диаграммы, в SADT используется схема контроля конфигурации диаграмм, основанная на хронологических номерах, или С-номерах. С-номерные коды образуются из инициалов автора и последователь ных номеров. Эти коды ставятся в нижнем правом углу SADT-бланка. Например, DAM010 - это С-номер для диаграммы «выполнить задание» на рис. Если диаграмма заменяет более старый вариант, то автор помещает предыдущий С-номер в скобках, чтобы указать на связь с предыдущей работой. Например, диаграмма DAM заменяет предыдущую версию DAM009.

Copyright © 2010. Все права защищены. 19 Гущин А.Н.

Copyright © 2010. Все права защищены. 20 Гущин А.Н.

Дуги изображают объекты Дуги на SADT-диаграмме изображаются одинарными линиями со стрелками на концах. Для функциональных SADT-диаграмм дуга представляет множество объектов. Общее понятие "объекты", используется, чтобы подчеркнуть, что дуги в SADT могут представлять, например, планы, данные в компьютерах, машины и информацию. Дуги диаграммы «выполнить задание» представляют материалы, написанные на бумаге («следующий шаг задания»), физические материалы («сырье и заготовки»), инструменты («набор инструментов»), рабочие чертежи («чертежи и указания»), рабочую среду («оборудованное рабочее место») и управленческую информацию («статус задания»). В системном анализе вместо термина "объекты" часто употребляют термин "данные".

Так как в SADT дуги изображают объекты, они описываются (помечаются) существительными или существительными с определениями, располагающимися достаточно близко к линии дуги. Мы настоятельно рекомендуем размещать описания дуг, называемые метками, как можно ближе к линиям дуг, не нарушая, однако, чита бельность диаграмм.

Правила именования дуг В SADT принята система обозначений, позволяющая аналитику точно идентифицировать и проверять связи по дугам между диаграммами. Эта схема кодирования дуг -"ICOM" - получила название по первым буквам английских эквива лентов слов вход (Input), управление (Control), выход (Output), механизм Copyright © 2010. Все права защищены. 21 Гущин А.Н.

(Mechanism). Коды ICOM чрезвычайно эффективны, поскольку они позволяют аналитику быстро проверять согласо ванность внешних дуг диаграммы с граничными дугами соответствующего блока родительской диаграммы. Они также обеспечивают согласованность декомпозиции, поскольку все дуги, входя щие в диаграмму и выходящие из нее, должны быть учтены.

Входные дуги изображают объекты, используемые и преобразуемые функциями. Например, в процессе изготовления детали «сырье» трансформируется функцией «обработать на станке и собрать».

Управленческие дуги представляют информацию, управляющую действиями функций. Обычно управляющие дуги несут информацию, которая указывает, что должна выполнять функция. Например, «следующий шаг задания» определяет, какие нужно выбрать инструменты, какие потребуются станки и цеха и как инструменты и станки должны использоваться при изготовлении детали.

Выходные дуги изображают объекты, в которые преобразуются входы.

Например, «обработать на станке и собрать» преобразует «сырье и брак» в «результаты обработки», которые в конечном итоге становятся деталями.

Дуги механизмов отражают, по крайней мере частично, как функции (т.е.

функции системы) реализуются. Например, «подготовить рабочее место» организует «инструменты и станки» в эффективное пространство для следующего шага задания.

Это - рабочая среда, называемая «оборудованным рабочим местом». Она обозначает место, где рабочий изготавливает деталь, реализуя функцию «обработать на станке и собрать». Таким образом, «механизмы» изображают физические аспекты функции (склады, людей, организации, приборы).

Правило ICOM гарантирует стыковку диаграмм Хорошая методология структурного анализа, позволяющая создавать отдельные диаграммы, должна гарантировать правильное соединение всех диаграмм для образования согласованной модели. SADT-диаграммы имеют внешние дуги - дуги, как бы выходящие наружу и ведущие к краю страницы. Эти дуги являются интерфейсом между диаграммой и остальной частью модели. SADT требует, чтобы все внешние дуги диаграммы были согласованы с дугами, образующими границу этой диаграммы.

Другими словами, диаграмма должна быть "состыкована" со своей родительской диаграммой. Обычно это означает, что внешние дуги согласованы по числу и наиме нованию (но не обязательно по расположению) с дугами, касающимися декомпозированного блока родительской диаграммы.

В SADT принята система обозначений, позволяющая аналитику точно идентифицировать и проверять связи по дугам между диаграммами. Эта схема кодирования дуг -"ICOM" - получила название по первым буквам английских эквива лентов слов вход (Input), управление (Control), выход (Output), механизм (Mechanism).

Коды ICOM обеспечивают согласованность декомпозиции, поскольку все дуги, входя щие в диаграмму и выходящие из нее, должны быть учтены. Если вы начинаете Copyright © 2010. Все права защищены. 22 Гущин А.Н.

строить диаграмму следующего уровня, то дуги, касающиеся декомпозируемого блока, используются в качестве источников и приемников для дуг, которые вы со здаете на новой диаграмме. После завершения диаграммы ее внешние дуги стыкуются с родительской диаграммой для обеспечения согласованности. Одним из способов такой стыковки может служить присваивание кодов ICOM внешним дугам новой диаграммы согласно следующим правилам:

· представьте себе рисунок новой диаграммы внутри разлагаемого блока. Продлите внешние дуги почти до края диаграммы. Зрительно соедините каждую внешнюю дугу диаграммы с соответствующей граничной дугой декомпозируемого блока (на рис. 3-3 в некоторых местах мы используем пунктирные линии для изображения процесса зрительного соединения).

· присвойте код каждой зрительной связи. Используйте I для входных дуг, С - для связей между дугами управления, О - для связей между выходными дугами, М для связей между дугами механизма.

· добавьте после каждой буквы цифру, соответствующую положению данной дуги среди других дуг того же типа, касающихся родительского блока. Причем входные и выходные дуги пересчитываются сверху вниз, а дуги управлений и механизмов пересчитываются слева направо (см. рис. 3-3). Теперь запишите каждый код около окончания каждой внешней дуги.

При следовании схеме кодирования ICOM создается совокупность неявных связующих звеньев между страницами, которые можно быстро изменить при изменении границ. (Сравните схему кодирования ICOM/SADT с альтернативной схемой, в которой внешние дуги просто помечаются определенным образом, скажем, буквами от А до Я.) Эти неявные межстраничные связующие звенья облегчают процесс чтения и рецензирования SADT-диаграмм, а также проверку, насколько согласованно произведена декомпозиция. Коды ICOM упрощают также работу, связанную с внесением вручную локальных изменений в диаграмму, и объединяют различные варианты диаграмм так, что они хорошо стыкуются в модели. По нашему мнению, коды ICOM являются одним из наиболее важных вкладов SADT в технологию графического моделирования. Они обеспечивают требуемую строгость, позволяя в то же время авторам работать независимо, чертить разборчиво и выбирать без ущерба для предыдущей работы подходящую терминологию на последующих уровнях детализации.

Дуги изображают взаимосвязи между блоками Благодаря правилу ICOM стороны блока чисто графически сортируют объекты, изображаемые касающимися блока дугами. SADT-диаграмма составлена из блоков, связанных дугами, которые определяют, как блоки влияют друг на друга. Это влияние может выражаться либо в передаче выходной информации к другой функции для дальнейшего преобразования, либо в выработке управляющей инфор мации, предписывающей, что именно должна выполнять другая функция. Например, блок «обработать на станке и собрать» влияет на блок «определить степень выполнения задания», выдавая ему «результаты обработки» для оценки, а блок «определить степень выполнения задания» влияет на очередную операцию блока «обработать на станке и собрать» с помощью «следующего шага задания». Другими Copyright © 2010. Все права защищены. 23 Гущин А.Н.

словами, существует сильная управляющая связь блока «определить степень выполнения задания» с блоком «обработать на станке и собрать» и наряду с ней более слабая связь по входу-выходу от блока «обработать на станке и собрать» к блоку «определить степень выполнения задания». Таким образом, SADT-диаграммы не являются ни блок-схемами, ни просто диаграммами потоков данных. Это пред писывающие диаграммы, представляющие входные-выходные преобразования и указывающие правила этих преобразований. Дуги на них изображают интерфейсы между функциями системы, а также между системой и ее окружающей средой. В методологии SADT требуется только пять типов взаимосвязей между блоками для описания их отношений:

· управление, · вход, · обратная связь по управлению, · обратная связь по входу, · выход-механизм.

Связи по управлению и входу Связи по управлению и входу являются простейшими, поскольку они отражают пря мые воздействия, которые интуитивно понятны и очень просты. Отношение управления возникает тогда, когда выход одного блока непосредственно влияет на блок с меньшим доминированием. Например, блок «определить степень выполнения задания» влияет на блок «выбрать инструменты» в соответствии с детальными «указаниями», содержащимися в описании «следующего шага задания». Отношение входа возникает тогда, когда выход одного блока становится входом для блока с меньшим доминированием, например, выход блока «определить степень выполнения задания», называемый «законченное или незаконченное задание», становится входом функции «обработать на станке и собрать» при выполнении «следующего шага задания».

Обратная связь по управлению Обратная связь по управлению и обратная связь по входу являются более сложными, поскольку они представляют итерацию или рекурсию. А именно выходы из одной функции влияют на будущее выполнение других функций, что впоследствии влияет на исходную функцию. Обратная связь по управлению возникает тогда, когда выход некоторого блока влияет на блок с большим доминированием. Рассмотрим для при мера диаграмму «изготовить нестандартную деталь». Функция «управлять выполне нием задания» ограничивает действие функции «контролировать качество выполнения» с помощью «чертежа», в котором указаны разрешенные допуски.

Кроме того, дуга «штамп "принято"», являющаяся выходом блока «контролировать качество выполнения», организует работу блока «управлять выполнением задания», поскольку именно «штамп "принято"» указывает, что задание завершено. Таким образом, «штамп "принято"» влияет на будущую деятельность блока «управлять выполнением задания», поэтому соответствующая дуга направлена назад.

Обратная связь по входу Связь по входной обратной связи имеет место тогда, когда выход одного блока становится входом другого блока с большим доминированием. Например, задания, Copyright © 2010. Все права защищены. 24 Гущин А.Н.

отвергнутые функцией «контролировать качество выполнения», отсылаются на вход блока «выполнить задание» в качестве брака. (Это хороший пример, показывающий, что системы часто имеют внутренние обратные связи для эффективного использования бракованных деталей.) Связи "выход-механизм" Связи "выход-механизм" встречаются нечасто и представляют особый интерес. Они отражают ситуацию, при которой выход одной функции становится средством достижения цели для другой. Например, функция «подготовить рабочее место», имеющая выход «оборудованное рабочее место», который, в свою очередь, является механизмом для блока «обработать на станке и собрать». Это означает, что «оборудованное рабочее место» необходимо для того, чтобы начать процесс обработки. А в этом случае дуга механизма обозначает строго последовательную взаимосвязь: приготовления должны быть завершены до начала работы. Поэтому связи "выход-механизм" характерны при распределении источников ресурсов (например, требуемые инструменты, обученный персонал, физическое пространство, оборудование, финансирование, материалы).

Дуги представляют наборы объектов Дуга в SADT редко изображает один объект. Обычно она символизирует набор объектов.


Так как дуги представляют наборы объектов, они могут иметь множество начальных точек (источников) и конечных точек (назначений). Поэтому дуги могут разветвляться и соединяться различными сложными способами. Вся дуга или ее часть может выходить из одного или нескольких блоков и заканчиваться в одном или нескольких блоках, как, например, дуга «принятое задание». Отметим, как различные компоненты дуги «принятое задание» следуют в другие блоки диаграммы.

Ветви дуг показывают, из чего состоит набор объектов. Для объяснения того, как дуги представляют разъединение и соединение наборов объектов, в SADT были Copyright © 2010. Все права защищены. 25 Гущин А.Н.

разработаны специальные соглашения относительно представления и описания разветвлений и соединений дуг.

Разветвления дуг Разветвления дуг, изображаемые в виде расходящихся линий, означают, что все содержимое дуг или его часть может появиться в каждом ответвлении дуги. Дуга всегда помечается до разветвления, чтобы дать название всему набору. Кроме того, каждая ветвь дуги может быть помечена или не помечена в соответствии со следую щими правилами:

· непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в метке дуги перед разветвлением (т.е. все объекты принадлежат этим ветвям);

· ветви, помеченные после точки разветвления, содержат все объекты или их часть, указанные в метке дуги перед разветвлением (т.е. каждая метка ветви уточняет, что именно содержит ветвь).

Например, на диаграмме «изготовить нестандартную деталь» дуга «принятое задание» включает несколько объектов и разветвляется в нескольких направлениях.

Дуга «штамп "принято "» влияет на блок «управлять выполнением, задания», «принятое, но незаконченное задание» идет в блок «выполнить задание» для следующей обработки, а «деталь с биркой» идет в блок «управлять выполнением задания» для окончательной проверки и поставки.

Слияние дуг Слияние дуг в SADT, изображаемое как сходящиеся вместе линии, указывает, что содержимое каждой ветви идет на формирование метки для дуги, являющейся результатом слияния исходных дуг. После слияния результирующая дуга всегда помечается для указания нового набора объектов, возникшего после объединения.

Кроме того, каждая ветвь перед слиянием может помечаться или не помечаться в соответствии со следующими правилами:

· непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в общей метке дуги после слияния (т.е. все объекты исходят из всех ветвей);

· помеченные перед слиянием ветви содержат все или некоторые объекты из перечисленных в общей метке после слияния (т.е. метка ветви ясно указывает, что содержит ветвь).

Например, «сырье и заготовки» как часть дуги «рабочий комплект» сходятся вместе с «принятым, но незаконченным заданием» для формирования главного входа в функциональный блок «выполнить задание». «Сырье и заготовки» - это название, включающее и те и другие объекты, поэтому дуга после соединения получает эту метку.

Практическая работа – пакет MS Visio и его функциональные возможности Семинар - создание модели «Питание семьи».

Стандарт IDEF0 (ГОСТ Р 50.1.028-2001) для описания бизнес-процессов.

Назначение стандарта. Область применения. Краткое описание.

Самостоятельная зачетная работа. Построение модели процесса на языке IDEF диаграмм (результат – модель в MS Visio) Copyright © 2010. Все права защищены. 26 Гущин А.Н.

См. текст стандарта Язык UML UML – универсальный язык моделирования. Предпосылки создания. Понятие объекта в информатике. Общая характеристика моделей объектно-ориентированного анализа и проектирования. Виды диаграмм. Прецеденты. Описание прецедента.

Диаграммы прецедентов. Описание системы на языке прецедентов. Диаграммы деятельности. Иные виды диаграмм.

Назначение UML Аналитик разрабатывает документы с описанием этой проблемы и передаёт их разработчикам программистам, которые создают программное обеспечение для решения требуемой задачи и гарантируют его развёртывание на аппаратных средствах.

Сформулировать видение системы чрезвычайно важный момент. Раньше анализ проводился "на пальцах". В настоящее время ключевым моментом процесса разработки является хорошо продуманный план. План, в свою очередь, должен составляться лишь после тщательного анализа требований клиента. Ключевым аспектом процесса проектирования является его правильная организация, когда Copyright © 2010. Все права защищены. 27 Гущин А.Н.

аналитики, клиенты, программисты и другие специалисты, участвующие в разработке системы, способны понять друг друга и прийти к общему мнению.

Ещё одной отличительной чертой процесса разработки современных систем является дефицит времени для выполнения работ. Если предельные сроки сдачи подсистем нагромождаются друг на друга, то обеспечение непрерывности процесса разработки становится жизненно важной необходимостью. Общая схема взаимосвязей моделей и представлений сложной системы в процессе объектно ориентированного анализа и проектирования. Таким образом, UML предназначен для того, чтобы увидеть систему с разных сторон.

История UML.

Авторами UML являются Grady Booch, James Rumbaugh & Ivar Jacobson. В 80 х, в начале 90-х они независимо друг от друга придумывали методологии объектно ориентированного анализа и проектирования. Потом в 94-95 годах они втроём оказались в Rational Software Corporation. Остальное - история. Предварительные версии UML начали использоваться в области создания программного обеспечения, а на основании отзывов потребителей производились существенные доработки. Это привело к возникновению консорциума UML(DEC, Hewlett-Packard,Microsoft, Oracle,Ration,...). В 1997 году консорциум выбрал первую версию UML и представил её на рассмотрение OMG. В конце 1997 года вышла версия 1.0. После этого группа OMG приступила к сопровождению и выпустила в конце 1988 года его две новые версии. Язык UML стал стандартом де-факто в области разработки программного обеспечения. В настоящее время язык продолжает активно развиваться. В 2002 году вышла версия 2.0, которая считается текущей.

Диаграммы.

Язык UML включает набор графических элементов, используемых на диаграммах.

Будучи языком, UML содержит правила для объединения этих элементов. Диаграммы используются отображения различных представлений системы. Этот набор различных представлений называется моделью. Модель UML системы можно сравнить с художественно оформленной моделью здания. Важно отметить, что модель UML описывает, что должна будет делать система. В то же время, ничего не сообщается, как она будет реализована. Вообще, при создании модели используется что-то хорошо известное, для того, чтобы понять что-то менее известное.

Copyright © 2010. Все права защищены. 28 Гущин А.Н.

Диаграмма прецедентов (Use case) Прецедент - коллекция сценариев использования системы. Каждая последовательность действий инициируется другой системой, пользователем и т.д. в какой-то момент времени. Сущности, инициирующие сценарии называются исполнителями. Прецеденты можно использовать повторно. Один способ включение, другой расширение. Прецеденты можно обобщать(наследовать) подобно классам.

При наследовании дочерний прецедент прибавляет к родительскому свои шаги.

Исполнители тоже могут наследоваться. Поэтому в начале, очень важно создать высокоуровневую диаграмму прецедентов.

Copyright © 2010. Все права защищены. 29 Гущин А.Н.

Диаграммы состояний.

Объекты меняют своё состояние в ответ на происходящие события и стечением времени.

Диаграмма состояний представляет состояния объекта и переходы между ними, а также начальное и конечное состояние объекта. Переменные состояния такие, как таймеры и счётчики иногда бывают полезны. Виды деятельности включают события и действия. К стандартным видам деятельности относится вход (что происходит, когда система заходит в состояние), выход(что происходит, когда система выходит из состояния), выполнение(что происходит, когда система находится в состоянии).

К линиям перехода можно добавить дополнительные детали. Указывают событие, вызвавшее переход. Состояния могут быть сложными. Они могут внутри содержать подсостояния (и даже группы, работа в которых происходит параллельно).

Такие состояния называют композитными. Кроме того, композитное состояние может запомнить его состояние перед выходом из него. Это обозначается буквой Copyright © 2010. Все права защищены. 30 Гущин А.Н.

"H"(History) в кружке. Для долговременной истории, где запоминаются все подчинённые состояния (во вложенных в данное) есть обозначение "H*". Событие, обеспечивающее переход на диаграмме состояний объекта получателя называется сигналом.

Сигналы, как и любые классы, можно наследовать. Переход может быть условным (по событию) или безусловным(по выполнению всех действий). На диаграмме состояний отображаются все переходы между состояниями одного объекта системы.

Диаграммы дают полную информацию аналитикам о желаемом поведении.

Диаграммы последовательностей.

Диаграмма последовательности состоит из обычных объектов, сообщений(в виде стрелок), а также вертикальной оси времени. Сообщение может быть простым (передача управления), синхронным (ожидать ответа), асинхронным (не ожидает ответа, продолжает действовать). Пример: 1.Покупатель помещает монету в щель на лицевой панели автомата. 2.Покупатель выбирает сорт лимонада 3.Монета попадает в реестр 3.Для рассматриваемого основного сценария считаем, что нужный сорт лимонада имеется, и реестр даёт команду отсеку доставить лимонад к лицевой панели автомата. На диаграмме последовальностей возможны следующие элементы:

[переход по условию], *[цикл пока], создание (создать(), ''создать''), удаление объекта(X). Диаграмма последовательностей UML добавляет изменение времени к взаимодействию объектов. Узкий прямоугольник - точка активации(выполнение одной из операций).

Copyright © 2010. Все права защищены. 31 Гущин А.Н.

Диаграммы кооперации.


Диаграмма кооперации - это ещё один способ представления информации, которая раньше была изображена на диаграмме последовательности. Эти два типа диаграмм семантически эквивалентны. Диаграмма последовательностей упорядочена в соответствии со временем, диаграмма кооперации - в соответствии с пространственным расположением объектов. На диаграмме кооперации ассоциации между объектами изображаются в виде сообщений, передаваемых одним объектом другому. Сообщение: стрелка, порядок. номер, имя. Условия, как и раньше, отображаются в кв. скобках. Чтобы описать цикл, надо поместить звёздочку перед условием.

Некоторые операции являются дочерними по отношению к другим. В системе нумерации сообщений их номера пишутся после десятичной точки от имя предка.

Диаграмма кооперации позволяет моделировать множество объектов получателей.

Можно также изображать активные объекты, управляющие потоком сообщений, а также синхронизованные сообщения.

Copyright © 2010. Все права защищены. 32 Гущин А.Н.

Диаграммы видов деятельности.

Эти диаграммы очень похожи на блок-схемы. Существуют точки принятия решения, барьеры и параллельные потоки, передача сигналов. Возможно указание на то, к какому объекту относится нужный вид деятельности.

Copyright © 2010. Все права защищены. 33 Гущин А.Н.

Copyright © 2010. Все права защищены. 34 Гущин А.Н.

Диаграммы развёртывания.

Диаграмма развёртывания UML описывает физическую систему в готовом виде.

Система состоит из узлов, каждый из которых изображается в виде куба. Линия между двумя кубами, символизирует соединение узлов. Существует два типа узлов:

процессор - это узел, который может выполнить команды компонента. Устройство узел, которое это делать не может.

Рекомендации по графическому изображению диаграмм языка UML При графическом изображении диаграмм следует придерживаться следующих основных рекомендаций:

· Каждая диаграмма должна служить законченным представлением соответствующего фрагмента моделируемой предметной области. Речь идет о том, что в процессе разработки диаграммы необходимо учесть все сущности, важные с точки зрения контекста данной модели и диаграммы. Отсутствие тех или иных элементов на диаграмме служит признаком неполноты модели и может потребовать ее последующей доработки.

· Все сущности на диаграмме модели должны быть одного уровня представления. Здесь имеется в виду согласованность не только имен одинаковых элементов, но и возможность вложения отдельных диаграмм друг в друга для достижения полноты представлений. В случае достаточно сложных моделей систем желательно придерживаться стратегии последовательного уточнения или детализации отдельных диаграмм.

· Вся информация о сущностях должна быть явно представлена на диаграммах.

В языке UML при отсутствии некоторых символов на диаграмме могут быть использованы их значения по умолчанию (например, в случае неявного указания видимости атрибутов и операций классов), тем не менее, необходимо стремиться к явному указанию свойств всех элементов диаграмм.

· Диаграммы не должны содержать противоречивой информации.

Противоречивость модели может служить причиной серьезных проблем при ее реализации и последующем использовании на практике. Например, наличие замкнутых путей при изображении отношений агрегирования или композиции приводит к ошибкам в программном коде, который будет реализовывать соответствующие классы. Наличие элементов с одинаковыми именами и различными атрибутами свойств в одном пространстве имен также приводит к неоднозначной интерпретации и может быть источником проблем.

· Каждая диаграмма должна быть самодостаточной для правильной интерпретации всех ее элементов и понимания семантики всех используемых графических символов. Любые пояснительные тексты, которые не являются собственными элементами диаграммы (например, комментариями), не должны приниматься во внимание разработчиками. В то же время общие фрагменты диаграмм могут уточняться или детализироваться на других диаграммах этого же типа, образуя вложенные или подчиненные диаграммы.

Таким образом, модель системы на языке UML представляет собой пакет иерархически вложенных диаграмм, детализация которых должна быть достаточной для последующей генерации программного кода, реализующего проект соответствующей системы.

Copyright © 2010. Все права защищены. 35 Гущин А.Н.

· Количество типов диаграмм для конкретной модели приложения строго не фиксировано. Для простых приложений нет необходимости строить все без исключения типы диаграмм. Некоторые из них могут просто отсутствовать в проекте системы, и это не будет считаться ошибкой разработчика. Например, модель системы может не содержать диаграмму развертывания для приложения, выполняемого локально на компьютере пользователя. Важно понимать, что перечень диаграмм зависит от специфики конкретного проекта системы.

· Любая модель системы должна содержать только те элементы, которые определены в нотации языка UML. Имеется в виду требование начинать разработку проекта, используя только те конструкции, которые уже определены в метамодели UML. Как показывает практика, этих конструкций вполне достаточно для представления большинства типовых проектов программных систем. И только при отсутствии необходимых базовых элементов языка UML следует использовать механизмы их расширения для адекватного представления конкретной модели системы. Не допускается переопределение семантики тех элементов, которые отнесены к базовой нотации метамодели языка UML.

Самостоятельная зачетная работа. Построение модели процесса на языке UML диаграмм. (результат – модель в MS Visio) Тема 3. Базы данных Историческое развитие.

Последовательные файлы. Представление в виде таблиц. Аномалии хранения, удаления, обновления.

Реляционное исчисление Идея Ф. Кодда. Почему реляционное счисление называется реляционным Нормальные формы баз данных. Системы управления базами данных.

Уровни абстракции баз данных.

Концептуальный уровень. Логический уровень. Физический уровень. Аппаратный уровень. ГОСТ 34.320-96 «Концепции и терминология для концептуальной схемы и информационной базы». Диаграммы потоков данных (DFD диаграммы).

Формирование модели данных Модель данных является визуальным представлением структур данных, данных и бизнес-правил для СУБД. Обычно она разрабатывается как часть более крупного проекта по разработке ПО. Модель данных состоит из двух компонент - логической и физической моделей. В большинстве случаев первой создается логическая модель, а уже потом модель физическая. Иногда модель данных получается путем реконструкции из существующей базы данных.

Определение проблемы и функциональных границ Логическое моделирование данных начинается с определения проблемы. Этот шаг иногда определяют как формулирование цели или функциональных границ проекта.

Определение проблемы может состоять из одного параграфа или представлять собой Copyright © 2010. Все права защищены. 36 Гущин А.Н.

сложный документ, отражающий систему бизнес-целей. Эта операция задает функциональные границы модели данных, точно так же, как землемер устанавливает границы частного владения.

Сбор требований к информации Многие из профессионалов согласны, что наиболее важной задачей проекта разработки ПО является точное и полное определение требований. В самом деле, неполное или неточное понимание требований может привести к выходу за рамки отведенного бюджета и существенному срыву срока завершения проекта. Сбор требований к информации представляет собой процедуру обнаружения и документирования информации, необходимой для идентификации и определения сущностей, атрибутов и бизнес-правил, составляющих логическую модель.

Существует два хорошо известных метода сбора требований: рабочие сессии и интервью. Большинство методологий разработки рекомендуют практику рабочих сессий.

Анализ Для формирования целостной логической модели, вы должны проанализировать и исследовать требования к данным и бизнес-правила. В результате проведения анализа должны быть созданы точные и полные определения для всех сущностей, атрибутов и отношений. В течение фазы анализа собираются и документируются метаданные (данные о данных).

Анализ может проводиться как разработчиком модели, так и бизнес аналитиком. И тот, и другой работают с пользователями, документируя их намерения по использованию данных. Эта работа должна привести к формированию корпоративных бизнес-объектов, необходимых для ведения требований к информации. Корпоративные бизнес-объекты приводят к коду, ссылкам и классификации структур данных. Здесь кроется возможность для документирования кодовых значений, которые будут использоваться. Необходимо тщательно документировать все производные данные (данные, которые создаются путем комбинации или манипуляции над одним или более элементами данных) и исходные элементы данных.

Отображение и трансформация данных Часто вам необходимо некоторым образом отображать или трансформировать данные. Отображение значений данных из источника в базу данных является важной задачей анализа. Важно помнить, что моделирование данных не должно зависеть от их источника. То есть способ получения данных не должен влиять на подход к их моделированию.

В таблице приведен пример использования правил трансформации и отображения для определения того, что исходное кодирование данных действительно содержит три отдельных и различимых значения. Кроме того, соответствие определяет бизнес правила для отображения исходных кодов на три самостоятельных атрибута, которые они представляют.

Пример правил отображения для исходного кода.

Исходный Значение атрибута Значение атрибута Значение атрибута код 1 2 1234567890 123 456 Copyright © 2010. Все права защищены. 37 Гущин А.Н.

0987654321 098 765 12345 123 450 Бизнес-правила, показанные в таблице, включают руководство для отображения значений исходного кода в его компоненты. Значения исходного кода содержат атрибут 1, атрибут 2 и атрибут 3. Новые значения исходного кода используются, начиная с 1-го января 1998, и состоят из 10 цифр, в то время как старые значения состояли из 5 цифр. Первые три цифры значения исходного кода содержат атрибут 1.

Следующие три цифры составляют атрибут 2. Последние четыре цифры содержат значение атрибута 3. Для значений из пяти цифр в исходном коде вы используете ноль (0) в качестве третей цифры атрибута 2 и заполняете нулями значение атрибута 3.

Область определения данных Область определения данных должна быть проанализирована и документирована.

Область определения накладывает ограничения на значения атрибутов. Например, в России в качестве рабочего дня рассматривается один из следующих: понедельник, вторник, среда, четверг или пятница. Этот список является областью определения для значений атрибута с именем День Недели.

Значения по умолчанию Некоторым атрибутам значения назначаются по умолчанию. Значениями по умолчанию для атрибутов могут быть значения, которые атрибут имеет в большинстве случаев. Значения по умолчанию могут устанавливаться для атрибутов, чтобы избежать неинициализированных значений. Например, значением по умолчанию для Количества Покрышек должно быть 4, так как большинство транспортных средств имеет четыре покрышки на колесах. Часто для числовых полей принимают 0 в качестве значения по умолчанию, так как неинициализированные значения могут привести к непредвиденным последствиям.

Логическая модель данных Логическая модель данных является визуальным представлением структур данных, их атрибутов и бизнес-правил. Логическая модель представляет данные таким образом, чтобы они легко воспринимались бизнес-пользователями. Проектирование логической модели должно быть свободно от требований платформы и языка реализации или способа дальнейшего использования данных.

Разработчик модели использует требования к данным и результаты анализа для формирования логической модели данных. Разработчик приводит логическую модель к третьей нормальной форме и проверяет ее на соответствие корпоративной модели данных, если она существует. Последующие разделы описывают формирование логической модели данных, приведение логической модели к третьей нормальной форме, обзор корпоративной модели и дают некоторые рекомендации по проверке логической модели на соответствие корпоративной модели. Для достижения хороших результатов полезно проводить экспертный анализ, а также совместный анализ с бизнес партнерами и командой разработчиков.

Компоненты логической модели данных Логическая модель использует сущности, атрибуты и отношения для представления данных и бизнес-правил. Сущности представляют собой объекты, о которых корпорация заинтересована хранить данные. Атрибуты - это данные, которые Copyright © 2010. Все права защищены. 38 Гущин А.Н.

корпорация заинтересована хранить. Отношения описывают взаимосвязи между сущностями в терминах бизнес-правил.

Сущности Сущности представляют собой объекты, данные о которых корпорация заинтересована сохранять.

Сущностями могут быть вещественные объекты, такие как персона или книга, но они могут представлять и абстрактные концепции, такие как центр затрат или производственная единица.

Сущности для ясности и обеспечения целостности обозначаются существительными в единственном числе, например, Потребитель (CUSTOMER) а не Потребители (CUSTOMERS). Вы должны описать сущность, используя фактографические подробности, которые уникально ее идентифицируют. Каждый экземпляр сущности должен быть отдельным и отличным от всех других экземпляров этой сущности. Например, модель данных для хранения информации о клиентах должна обеспечивать способ, позволяющий отличить одного клиента от другого.

Атрибуты Атрибуты представляют данные об объектах, которые необходимо иметь корпорации.

Атрибуты представляются именами существительными, которые описывают характеристики сущностей. В качестве атрибутов могут выступать дата рождения клиента, Copyright © 2010. Все права защищены. 39 Гущин А.Н.

Отношения Отношения представляют взаимосвязи между объектами, о которых корпорация заинтересована хранить данные.

Отношения выражаются глаголами или глагольными фразами, которые описывают взаимосвязь.

На приведено несколько примеров отношений, представленных в нотации IE (Information Engineering - информационная инженерия) системы MS Visio.

Нормальные формы Нормальная форма — требование, предъявляемое к структуре таблиц в теории реляционных баз данных для устранения из базы избыточных функциональных зависимостей между атрибутами (полями таблиц). Процесс преобразования базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией.

Если один и тот же атрибут присутствует более чем в одной сущности и не является внешним ключом, то этот атрибут рассматривается как избыточный.

Логическая модель не должна содержать избыточных данных.

Понятие нормальной формы было введено Эдгаром Коддом при создании реляционной модели БД. Основное назначение нормальных форм — приведение структуры базы данных к виду, обеспечивающему минимальную избыточность.

Устранение избыточности производится за счёт декомпозиции отношений (таблиц) таким образом, чтобы свести к минимуму функциональные зависимости между их атрибутами (полями). Понятие функциональной зависимости здесь определяется следующим образом:

В паре атрибутов одного отношения, X и Y, атрибут Y функционально зависит от атрибута X, если в данном отношении одному значению X соответствует в точности одно значение Y.

Полное отсутствие функциональных зависимостей в отношениях невозможно (да и не нужно), но часть таких зависимостей избыточна, поскольку их можно вычислить из других зависимостей, имеющихся в БД. Каждая нормальная форма представляет собой определённое условие, которому должна соответствовать таблица базы данных. Если таблица не соответствует нормальной форме, она может быть приведена к ней (нормализована) за счёт декомпозиции, то есть разбиения на несколько таблиц, связанных между собой. Теоретически, в результате нормализации Copyright © 2010. Все права защищены. 40 Гущин А.Н.

объём БД должен уменьшиться. Принципиальным здесь является то, что нормализация — обратимый процесс, из группы таблиц, получившихся при декомпозиции, всегда можно получить в точности исходную таблицу. Таким образом, нормализация не сокращает объём информации, хранимой в БД, а лишь устраняет информацию, которая может быть вычислена.

Главная цель нормализации базы данных - устранение избыточности и дублирования информации. В идеале при нормализации надо добиться, чтобы любое значение хранилось в базе в одном экземпляре, причем значение это не должно быть получено расчетным путем из других данных, хранящихся в базе.

Первая нормальная форма Таблица находится в первой нормальной форме, если каждый её атрибут атомарен и все строки различны. Под выражением "атрибут атомарен" понимается, что атрибут может содержать только одно значение. Таким образом, не соответствуют 1NF таблицы, в полях которых могут храниться списки значений. Для приведения таблицы к 1NF обычно требуется разбить таблицу на несколько отдельных таблиц. Пример приведения таблицы к первой нормальной форме Исходная, ненормализованная, Нормализованная таблица таблица Сотрудник Номер телефона Сотрудник Номер телефона 283-56-82 Иванов И.И. 283-56- Иванов И.И.

390-57-34 Иванов И.И. 390-57- Петров П.Ю. 708-62-34 Петров П.Ю. 708-62- Если один и тот же атрибут присутствует более чем в одной сущности и не является внешним ключом, то этот атрибут рассматривается как избыточный.

Логическая модель не должна содержать избыточных данных.

На рисунке представлена модель, приведенная к первой нормальной форме.

Добавлен идентификатор навыка, который уникально определяет Copyright © 2010. Все права защищены. 41 Гущин А.Н.

каждый навык.

Вторая нормальная форма (2NF) Таблица находится во второй нормальной форме, если она находится в первой нормальной форме, и при этом любой её атрибут, не входящий в состав первичного ключа, функционально полно зависит от первичного ключа. Функционально полная зависимость означает, что атрибут функционально зависит от всего первичного ключа, но при этом не находится в функциональной зависимости от какой-либо его части. Если первичный ключ не составной, то таблица в 1NF автоматически находится и в 2NF. Во второй нормальной форме повторяющаяся группа вынесена в другую сущность. Это обеспечивает гибкость при добавлении необходимого количества Навыков и изменении Названия навыка или Описания навыка в одном месте.

Третья нормальная форма (3NF) Таблица находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме, и при этом любой её неключевой атрибут функционально зависит только от первичного ключа. В третьей нормальной форме Название школы и Географический регион перенесены в сущность, где их значения зависят от ключа.

Copyright © 2010. Все права защищены. 42 Гущин А.Н.

Нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF) Таблица находится в BCNF, если она находится в третьей нормальной форме, и при этом отсутствуют функциональные зависимости атрибутов первичного ключа от не-ключевых атрибутов. Данная нормальная форма — это модификация третьей нормальной формы. Таблица может находиться в 3NF, но не в BCNF, только в одном случае: если она имеет, помимо первичного ключа, ещё по крайней мере один составной возможный ключ, и по крайней мере один из атрибутов таблицы входит и в первичный, и в возможный ключи. Такое бывает достаточно редко, в остальном 3NF и BCNF эквивалентны.

Четвёртая нормальная форма (4NF) Таблица находится в 4NF, если она находится в BCNF и не содержит нетривиальных многозначных зависимостей.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.