Лекція 8. Нотація IDEF3

1. Компоненти синтаксису IDEF3

2. Діаграма PFDD

1.                 Компоненти синтаксису IDEF3

Стандарт IDEF3 – це методологія опису процесів, що розглядає послідовність виконання і причинно-наслідкові зв'язки між ситуаціями і подіями для структурного представлення знань про систему.

За допомогою IDEF3 описують логіку виконання робіт, черговість їх запуску і завершення, тобто IDEF3 надає інструмент моделювання сценаріїв дій співробітників організації, відділів, цехів тощо, наприклад, порядок обробки замовлення або події, на які необхідно реагувати за кінцевий час, виконання дій з виробництва товару тощо.

Дана методика не має жорстких синтаксичних і семантичних обмежень.

Дуже часто IDEF3 використовують як метод, що доповнює IDEF0. Кожен функціональний блок IDEF0 може бути представлений у вигляді окремого процесу IDEF3.

IDEF3 як інструмент моделювання фіксує наступну інформацію про процес:

– об'єкти, які беруть участь при виконанні сценарію;

– ролі, які виконують ці об'єкти, наприклад, агент, транспорт;

– відносини між роботами в ході виконання сценарію процесу;

– стан і зміни, яким піддаються об'єкти;

– час виконання і контрольні точки синхронізації робіт;

– ресурси, які необхідні для виконання робіт.

Засоби документування та моделювання IDEF3 дозволяють виконувати наступні завдання :

– документувати наявні дані про технології виконання процесу, виявлені, наприклад, під час опитування фахівців предметної області, відповідальних за організацію даного процесу або беруть участь в ньому;

– аналізувати існуючі процеси і розробляти нові;

– визначати і аналізувати точки впливу потоків супутнього документообігу на сценарій технологічних процесів;

– визначати ситуації, в яких потрібно прийняття рішення, що впливає на життєвий цикл процесу, наприклад, зміна конструктивних, технологічних або експлуатаційних властивостей кінцевого продукту;

– сприяти прийняттю оптимальних рішень при реорганізації процесів;

– розробляти імітаційні моделі технологічних процесів за принципом «як буде, якщо ...».

У IDEF3 використовується два типи діаграм, що представляють опис одного і того ж сценарію в різних ракурсах.

– Діаграми опису послідовності етапів процесу (Process Flow Description Diagrams, PFDD);

– Діаграми переходу стану об'єкта (Object State Transition Network, OSTN).

За допомогою діаграм опису послідовності етапів процесу (PFDD) документується послідовність і опис стадій обробки в рамках досліджуваного бізнес-процесу. Опис проводиться з точки зору стороннього спостерігача. Ключовими елементами є поняття, процес, логіка процесу.

Діаграми переходу стану об'єкта (OSTN) використовуються для ілюстрації трансформацій, які відбуваються на кожній стадії бізнес-процесу. При цьому опис проводиться з точки зору самого об'єкта.

2.                 Діаграма PFDD

Розглянемо елементи діаграми опису послідовності етапів процесу (PFDD). Основними елементами IDEF3-моделі є (рисунок 8.1):

– одиниці робіт;

– зв'язки;

– перехрестя;

– об'єкти посилань.

Рисунок 8.1 – Позначення основних елементів IDEF3-моделі

Опис процесу являє всілякі ситуації (процеси, функції, дії, акти, події, сценарії, процедури, операції або рішення), які можуть відбуватися в системі, що моделюється в логічних та тимчасових відносинах.

Дія в IDEF3 називається одиницею роботи (Unit of Work, UOW) і позначається прямокутником. Дії іменуються дієсловами або віддієслівним іменниками. Кожній дії призначається унікальний номер. Номер ідентифікатора процесу призначається послідовно.

Позначення дії:

Приклад застосування:

У правому нижньому кутку UOB-елемента розташовується посилання і використовується для вказівки посилань або на елементи з функціональної моделі IDEF0, або для вказівки на відділи або конкретних виконавців, які будуть виконувати зазначену роботу.

Елемент зв'язку необхідний для організації відносин між елементами діаграми і опису динаміки процесів, що відбуваються. Зв'язки використовуються насамперед для позначення відносин між процесами, відображення часовій послідовності виконання сценаріїв в діаграмах опису процесу.

Усі зв'язки односпрямовані. Зазвичай стрілки малюють зліва направо, що виходять з правої і входять в ліву сторону блоків, або зверху вниз.

Зв'язки між функціональними блоками можуть бути:

– тимчасові,

– логічні,

– причинно-наслідкові,

– природні,

– звичайні.

У переважній більшості випадків використовуються зв'язки, що відображають просте тимчасове відношення між блоками.

Існує два основних типи зв'язків, які використовуються в IDEF3 схемах:

– зв'язки пріоритету (старшинства)

– відносні (переривчасті) зв'язки.

Зв'язки простої черговості демонструють тимчасовій пріоритет відносин між функціональними блоками UOB. Вони є найбільш широко використовуваними зв'язками і позначаються суцільною стрілкою, а іноді додатковим маркером, прикріпленим до стовбура стрілки.

Приклад позначення простої черговості:

Приклад застосування:

Існують наступні підвиди зв'язку простої черговості:

Зв'язок Об'єктний потік застосовується в разі, коли об'єкт, що є результатом виконання вихідного дії, необхідний для виконання кінцевого дії.

Зв'язок виглядає, як лінія з двома стрілками, але розташована посередині спрямована в протилежний бік. Цей варіант обмеження вказує на те, що елемент B (другий по послідовності) може бути виконаний раніше елемента A (перший по порядку). Більш того, для того, щоб дії в елементі A були успішно завершені і можна було перейти до наступних етапів, елемент B повинен виконуватися в обов'язковому порядку.

Зв'язок виглядає, як лінія зі стрілкою на кінці та багатокутником («зірочкою») посередині. Означає, що елементи A і B взаємопов'язані, тобто виконання одного без іншого неможливо та безглуздо, причому, це правило працює в обидві сторони.

Зв'язок виглядає, як лінія зі стрілкою на кінці і квадратом посередині. Тут навпаки, послідовність дій може бути будь-якою, і взаємозв'язок між елементами мінімальний. Він буде залежати від рішення адміністратора та поточної ситуації.

Відносні (переривчасті) зв'язки не несуть ніякої певної семантики. З цієї причини їх часто називають користувацькими зв'язками (стрілка відносини). Цей тип посилань підкреслює існування (можливо, що обмежують) відносини між двома UOB.

Стрілка відносини (Relational Link) – пунктирна лінія, що використовується для зображення зв'язків між одиницями робіт (UOW), а також між одиницями робіт і об'єктами посилань. Значення задається аналітиком окремо для кожного випадку.

Усі зв'язки, які використовуються в схемі, в обов'язковому порядку маркуються і нумеруються.

Для маркування використовуються абревіатури від назв типів зв'язків :

– СП або PL (від precedence links) – позначення для зв'язків передування;

– СО або DL (від dashed links) – зв'язку відносин.

Об'єкт посилання в IDEF3 виражає якусь ідею, концепцію або дані, які не можна пов'язати зі стрілкою, перехрестям або роботою. Вони використовуються в моделі для залучення уваги читача до якихось важливих аспектах моделі. При внесенні об'єктів посилань крім імені слід вказувати тип об'єкта посилання.

Приклад позначення:

Приклади використання:

Коли мова йде про процес, зазвичай припускають лінійну послідовність дій. На вході у нас якісь дані і поставлена задача, на виході після виконання певної послідовності дій – рішення. Але що робити, якщо на певному етапі процесу дії залежать від того, чи виконано певну умову?

Наприклад, працівник складу перевіряє документ на наявність підпису відповідальної особи. Якщо підпис присутній, товар видається. Якщо немає, документ повертається власнику і людина відправляється за потрібним підписом.

Для реалізації варіантів дій в залежності від виконання певних умов і були створені Вузли.

За кількістю вхідних і вихідних стрілок вузли в IDEF3 діляться на два види:

– вузли сходження, в яких сходяться гілки різних підпроцесів.

– вузли розбіжності, які ділять один процес на кілька «гілок».

Паралельний вузол має позначення – логічне І. Він вказує, що підпроцеси, які запускаються після вузла або, навпаки, були запущені перед вузлом, виконуються одночасно. Позначаються такі вузли символом & (логічне «І»). Все, що виходить з вузла з цим символом, запускається паралельно.

Наприклад, у нас є процес A, далі йде паралельний вузол, з якого виходять стрілки до процесів В, С і D. Інформація з процесу A відправляється в вузол, після чого запускаються всі вихідні процеси, тобто ті самі В, С і D.

За часом ці процеси можуть запускатися в довільному порядку. У деяких випадках процес В вже буде завершено, а процес D тільки почнеться. Ці нюанси зазвичай описуються додатково – текстом і за допомогою спеціальних діаграм.

Всі процеси після паралельного вузла обов'язково будуть запущені. І виконані вони будуть паралельно, тобто незалежно один від одного, кожен з них заснований тільки на результатах процесу А.

В позначенні альтернативного вузла присутня буква «О» або «X».

– OR. У цьому випадку після вузла можуть запускатися один або кілька підпроцесів, в залежності від умови, що виконується в вузлі. Тобто гілки, які задовольняють умові, виконуються, інші – ні.

– XOR. У такому типі вузлів умова більш жорстка, в результаті виконується тільки одна з гілок, яка повністю відповідає умові.

Асинхронні вузли. Якщо процеси можуть запускатися асинхронно, тобто в різний час, то вузол має одну рису всередині прямокутника. При цьому, наприклад, процес B може бути запущений о 8 годині ранку, а процес C – о 2 годині дня або пізніше, в залежності від якихось умов. Позначається:

Синхронні вузли. Якщо нам важливо, щоб процеси після вузла були запущені одночасно, необхідно використовувати синхронний вузол. Він позначається двома вертикальними лініями всередині прямокутника – зліва і справа.

Синхронні вузли можуть бути не тільки вихідними, але і вхідними. В цьому випадку вузол активується тільки тоді, коли всі паралельні процеси закінчяться. Більш того, дуже важливо, щоб вони закінчилися одночасно.

Повна синхронізація можлива тільки в разі автоматичних операцій. У бізнеспроцесах беруть участь люди, тому хтось може закінчити роботу раніше, а хтось кілька затягне процес. Але в разі синхронного вузла, передати в нього результати роботи можна буде тільки одночасно, коли всі паралельні процеси будуть завершені.

Всі з'єднання на діаграмі повинні бути парними. Однак при цьому типи з'єднань не зобов'язані збігатися. На діаграмі з'єднання зазвичай позначаються літерою «J» та цифрою.

Правила створення перехресть :

– Кожному перехрестю для злиття повинен передувати перехрестя для розгалуження.

– Перехрестя для злиття «І» не може слідувати за перехрестям для розгалуження типу синхронного або асинхронного «АБО».

– Перехрестя для злиття «І» не може слідувати за перехрестям типу виняткового «АБО».

– Перехрестя для злиття типу виняткового «АБО» не може слідувати за перехрестям для розгалуження типу «І»

– Перехрестя, що має одну стрілку на одній стороні, повинен мати більше однієї стрілки на інший.

Розглянемо приклад 1:

Розглянемо приклад 2:

Перехрестя можуть комбінуватися для створення складних з'єднань:

Можливі множинні декомпозиції:

Номер роботи складається з номера батьківської роботи, версії декомпозиції і власного номера роботи на поточній діаграмі.

Запитання для самоперевірки

1. З яких елементів складається нотація IDEF3?

2. Які два типи діаграм використовуються в IDEF3?

3. З яких елементів складається діаграма PFDD?

4. Які типи зв’язків використовуються в діаграмі PFDD?

5. Які типи вузлів використовуються в діаграмі PFDD?