Разработка информационной системы “Склад”

    IDEF0 — Function Modeling — методология функционального моделирования и графическая нотация, предназначенная для формализации и описания бизнес-процессов. Отличительной особенностью IDEF0 является её акцент на соподчинённость объектов. В IDEF0 рассматривается логические отношения между работами, а не их временна́я последовательность (WorkFlow).

    Так же отображаются все сигналы управления, которые на ДПД (Диаграмме Потоков Данных) не отображались. Данная модель является одной из самых прогрессивных моделей и используется при организации бизнес проектов и проектов, основанных на моделировании всех процессов как административных, так и организационных.

    Достоинством функционально-ориентированных  методологий является реализация  структурного подхода к проектированию ИС “сверху - вниз”, когда каждый функциональный блок может быть декомпозирован на множество подфункций и т.д.

    Для таких моделей характерна строгость декомпозиции и наглядность графического представления. Проектирование при использовании функционально ориентированной методологии начинается с построения функциональных моделей (схем). В функциональной модели главными структурными компонентами являются функции (операции, работы, действия), которые связываются между собой потоками информационных и материальных объектов.

    IDEF0 – это метод описания системы в целом, как множества взаимозависимых функций. Функции системы исследуются независимо от объектов, обеспечивающих их выполнения. Такая сугубо “функциональная” точка зрения позволяет четко отделить аспекты назначения системы от вопросов ее реализации.

    IDEF0 часто используется как способ исследования и проектирования систем на логическом уровне. Результаты анализа с помощью IDEF0 могут применяться при проектировании с использованием IDEF3 и DFD.

 

 

 

 

 

 

 

 

IDEF0 определяет два графических объекта:

 

1. блок, с помощью которого обозначается некоторая функция (действие);
2. стрелка, с помощью которой указываются информационные или материальные объекты.

 

    Модель IDEF0 представляет собой набор взаимоувязанных диаграмм. Каждая диаграмма является описанием системы или ее отдельных функциональных блоков в рамках некоторого уровня детализации.

    Контекстная диаграмма (КД) — диаграмма самого верхнего уровня иерархии, дает общее представление о системе. На КД отображается только один функциональный блок (контекстная функция).

    Далее контекстная функция декомпозируется на основные функции системы с помощью отдельной диаграммы. В свою очередь, каждая такая функция может быть разложена на более мелкие и т.д. При построении модели нужно соотнести каждый функциональный блок более низкого уровня с функциональным блоком более высокого уровня.

    Надо помнить, что некоторый функциональный блок и диаграмма его декомпозиции суть одно и того же, но рассматриваемое с разной степенью детализации. Отсюда следует, что все стрелки, связанные с рассматриваемым функциональным блоком, должны присутствовать на декомпозирующей его диаграмме (если таковая имеется). Исключения из этого правила возможны только в случае использования механизма туннелирования.

 

Программные продукты, реализующие  методологию IDEF0:

• Business Studio
• BPwin (AllFusion Process Modeller)
• IDEF0.EM Tool
• Design/IDEF 3.5
• Ramus
• MS Visio

В дальнейшем мы будем использовать BPwin в качестве CASE-средства.

 

 

 

 

2.2. ДИАГРАММЫ БИЗНЕС - ПРОЦЕССА ИЗ BPWIN:

 

Функциональная модель процесса состоит из 5 диаграмм:

 

• Контекстная диаграмма;
• Диаграмма второго уровня - декомпозиция контекстной диаграммы;
• Диаграмма третьего уровня - декомпозиция блока ‘прием товара’;
• Диаграмма четвертого уровня - декомпозиция блока ‘занесение товара в БД’;
• Диаграмма пятого уровня - декомпозиция блока ‘занесение данных’;
• Дерево диаграмм;

 

Рис.1 Контекстная диаграмма

 

Рис.2 Диаграмма второго уровня - декомпозиция контекстной диаграммы

 

 

Рис.3 Диаграмма третьего уровня - декомпозиция блока ‘прием товара’

 

Рис.4 Диаграмма четвертого уровня - декомпозиция блока ‘занесение товара в БД’

Рис.5 Диаграмма пятого уровня - декомпозиция блока ‘занесение данных’

 

Рис.6 Диаграмма дерева узлов

 

2.3.   РАСЧЕТ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ:

 

1. Вырожденная модель:

 

Вырожденная ФМ - дерево узлов представляется (вырождается) в виде цепи.

 

1. Количественный метод оценки ФМ:

 

• Количество уровней дерева:

r=5

• Количество диаграмм на уровнях:

S₁=1; S₂=1; S₃=1; S₄=1; S₅=1

• Количество функциональных блоков в j-й диаграмме на i-м   уровне(n_ij):

n₁₁=1; n₁₂=1; n₁₃=1; n₁₄=1; n₁₅=1

•  Число стрелок у каждого блока:

a₁=4; a₂=4; a₃=4; a₄=4; a₅=4;    

       

2. Средние характеристики:

 

Количество диаграмм на уровне:

Количество ФБ на диаграмме:

Количество стрелок в ФБ:

c)  Производные средние характеристики:

 

Среднее число ФБ на уровне: 

      

Среднее число стрелок в диаграмме:

Среднее число стрелок на уровне:

 

Среднее число элементов на уровне:

                    

        Среднее число элементов на диаграмме:

 

 

 

 

 

 

 

2) Минимальная модель:

 

Минимальная ФМ - дерево узлов представляет собой урезанное бинарное дерево.

 

1. Количественный метод оценки ФМ:

 

• Количество уровней дерева:

r=5

• Количество диаграмм на уровнях:

S₁=1; S₂=1; S₃=1; S₄=1; S₅=1

• Количество функциональных блоков в j-й диаграмме на i-м уровне(n_ij):    n₁₁=1; n₁₂=2; n₁₃=2; n₁₄=2; n₁₅=2
• Число стрелок у каждого блока:

a₁=4; a₂=4; a₃=4; a₄=4; a₅=4; a₆=4; a₇=4; a₈=4; a₉=4

 

2. Средние характеристики:

 

Количество диаграмм на уровне:

Количество ФБ на диаграмме:

Количество стрелок в ФБ:

 

      c) Производные средние характеристики:

 

Среднее число ФБ на уровне:

Среднее число стрелок в диаграмме:

Среднее число стрелок на уровне:

 

Среднее число элементов на уровне:

                    

Среднее число элементов на диаграмме:

                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) Регулярная модель:

 

 

 

 

1. Количественный метод оценки ФМ:

 

• Количество уровней дерева:

r=5

• Количество диаграмм на уровнях:

S₁=1; S₂=1; S₃=2; S₄=4; S₅=8

• Количество функциональных блоков в j-й диаграмме на i-м уровне(n_ij):

n₁₁=1; n₁₂=2; n₁₃=4; n₁₄=8; n₁₅=16

• Число стрелок у каждого блока: a₁=4; a₂=4; a₃=4; a₄=4; a₅=4; a₆=4; a₇=4; a₈=4; a₉=4; a₁₀=4; a₁₁=4; a₁₂=4; a₁₃=4; a₁₄=4; a₁₅=4; a₁₆=4; a₁₇=4; a₁₈=4; a₁₈=4; a₁₉=4; a₂₀=4; a₂₁=4; a₂₂=4; a₂₃=4; a₂₄=4; a₂₅=4; a₂₆=4; a₂₇=4; a₂₈=4; a₂₉=4; a₃₀=4; a₃₁=4;

 

2. Средние характеристики:

 

Количество диаграмм на уровне:

Количество ФБ на диаграмме:

Количество стрелок в ФБ:

      c)  Производные средние характеристики:

 

Среднее число ФБ на уровне:

Среднее число стрелок в диаграмме:

Среднее число стрелок на уровне:

 

Среднее число элементов на уровне:

                    

Среднее число элементов на диаграмме:

                    

 

4) Наша модель:

 

1. Количественный метод оценки ФМ:

 

• Количество уровней дерева:    r=5
• Количество диаграмм на уровнях: S₁=1; S₂=1; S₃=1; S₄=1; S₅=1
• Количество функциональных блоков в j-й диаграмме на i-м уровне(n_ij):

n₁₁=1; n₁₂=3; n₁₃=2; n₁₄=3; n₁₅=3

• Число стрелок у каждого блока:

a₁=8; a₂=6; a₃=4; a₄=3; a₅=6; a₆=3; a₇=5; a₈=5; a₉=5; a₁₀=5; a₁₁=5; a₁₂=5;

 

2. Средние характеристики:

 

Количество диаграмм на уровне:

Количество ФБ на диаграмме:

Количество стрелок в ФБ:

       с) Производные  средние характеристики:

 

Среднее число ФБ на уровне:

Среднее число стрелок в диаграмме:

Среднее число стрелок на уровне:

 

Среднее число элементов на уровне:

                    

Среднее число элементов на диаграмме:

                    

Анализ используемых стрелок:

 

а_с-количество стрелок;

а_с =22

 

k₁ -коэффициент связности модели;

 

 

a_T-количество тунельных стрелок;

a_T=2

k₂- коэффициент глубины проработки ФМ =

 

 

Сводная таблица расчета оценки ФМ:

 

Модель	n	S	a	n1	a1	a2	N1	N2
Наша модель	2,4	1	5	2,4	12	12	15,4	14,4
Вырожденная	1	1	4	1	4	4	6	5
Минимальная	1,8	1	4	1,8	7,2	7,2	10	9
Регулярная	1,938	3,2	4	6,2	7,75	24,8	34,2	9,688

 

 

График расчета оценки ФМ:

 

 

 

 

 

Выводы по произведенному анализу:

 

     Коэффициент связанности k₁, равный 0,63, стремится к 1, это говорит о том, что связанность в функциональной модели хорошая.

 

     Коэффициент глубины проработки k₂, равный 0,09, не стремится у 0, но и не стремится к 1. Это говорит о средней глубине проработки функциональной модели. Такой результат получился ввиду небольшого количества «туннельных» стрелок по сравнению с обыкновенными стрелками ФМ.

 

 

Получив два коэффициента k₁ и k₂, можно построить график:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗДЕЛ 3. МОДЕЛИ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

 

 

 

    В классической теории баз данных, модель данных есть формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:

1) аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных;

2) аспект манипуляции: методы  манипулирования данными;

3) аспект целостности: методы  описания и поддержки целостности  базы данных.

Аспект структуры определяет, что из себя логически представляет база данных, аспект целостности определяет средства описаний корректных состояний базы данных, аспект манипуляции определяет способы перехода между состояниями базы данных и способы извлечения данных из базы данных.

   Модель данных - это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы - поведение данных. Таким образом, каждая СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу. Например, основой реляционных СУБД является реляционная модель данных, сетевых СУБД — сетевая модель данных, иерархических СУБД — иерархическая модель данных и т.д.

   Модель данных строилась при помощи case-средства ERWin автоматизирующего и обеспечивающего высокую эффективность разработки модели данных по методологии IDEF1Х.

    Цель моделирования данных состоит в обеспечении разработчика ИС схемой БД. Схема может состоять из одной или нескольких моделей. Наиболее распространенным способом моделирования данных является подход с использованием диаграмм «сущность-связь» (ERD), ориентированных на разработку реляционных БД. Существует несколько методов построения ERD, различающихся нотацией, описательными возможностями и функциональным предназначением. Построение ERD производилось методом IDEF1Х.