Методика разработки функциональных моделей

· 6.12. Методика разработки функциональных моделей в среде IDEF0

6.12.1. Общие положения

Любая функция преобразует входы в выходы под действием управлений при помощи механизмов.

Преобразованию могут подвергаться материальные и информационные объекты, образующие соответствующие потоки.

Информация, которая участвует в преобразовании, может быть разделена на три группы:

- ограничительная информация;

- описательная информация;

- управляющая информация.

Ограничительная информация – сведения о том, чего нельзя делать: всегда или в рамках одной функции.

Рекомендуемые материалы

Например: законы, подзаконные акты, стандарты, положения, регламенты, технические требования, условия и т.п.

Описательная информация – сведения об атрибутах объекта (потока) преобразуемого функцией. Эта информация содержится в чертежах, описаниях, документах и сама может быть преобразована в результате выполнения функции.

Управляющая информация – сведения о том, как, при каких условиях и по каким правилам следует выполнять функцию. Содержится в инструкциях, руководствах, документах, определяющих функцию.

Взаимодействие перечисленных понятий представлено на рис. 6.12.

Основные понятия

Рис. 6.12

Материальный поток и информационный поток везде, где это не вызывает недоразумений, можно изображать одной стрелкой.

6.12.2. Классификация видов функций

По уровню декомпозиции можно выделить следующие виды функций:

· деятельность;

· процесс;

· операция;

· действие;

· субдеятельность;

· подпроцесс.

Для всех функций:

· части функций могут выполняться последовательно или/и параллельно;

· все функции потребляют финансовые, энергетические, трудовые и материальные ресурсы;

· на вход любой функции поступают материальные и информационные потоки, которые преобразуются в материальные и информационные потоки с другими свойствами на выходе.

Деятельность (дело, бизнес) – совокупность процессов. Деятельность осуществляется в соответствии с определенной целью, которая может меняться. На деятельность накладывает ограничения внешняя среда.

Процесс (бизнес-процесс) – совокупность операций. Управляющие воздействия для процесса – директивы, вырабатываемые на основе цели деятельности. Ограничения для процесса – ограничения внешней среды и ограничения со стороны других процессов.

Операция (бизнес-операция) – совокупность действий. Операция выполняется в соответствии с директивой, являющейся частью директивы на выполнение процесса. Ограничения для действий – ограничения внешней среды и ограничения со стороны других операций.

Действие – преобразование какого-либо свойства материального или информационного объекта в другое свойство. Действие выполняется в соответствии с командой, являющейся частью директивы на выполнение операции, с соблюдением ограничений, накладываемых на операцию.

Субдеятельность – совокупность нескольких процессов в составе деятельности, объединенных некоторой подцелью основной цели.

Подпроцесс – группа операций в составе процесса, объединенных технологически или организационно.

Перечисленные виды функций соответствуют возможным уровням декомпозиции на IDEF0-диаграммах.

По степени участия в достижении основной цели деятельности функции можно разделить на:

· основные;

· вспомогательные.

Основная функция непосредственно участвует в достижении цели, например, в получении прибыли.

Вспомогательные функции не создают конечного продукта деятельности и, следовательно, прибыли. Пример вспомогательного процесса приведен на рис. 6.13.

Вспомогательный процесс

Рис. 6.13

6.12.3. Классификация механизмов

Механизмы можно разделить на следующие виды:

· организационно-техническая система;

· организационно-техническая подсистема;

· организационно-технический комплекс (модуль);

· организационно-технический блок.

Организационно-техническая система – организационная структура, персонал и комплекс технических средств, необходимых для осуществления деятельности.

Организационно-техническая подсистема – часть организационно-технической системы, обеспечивающая протекание процесса (субдеятельности).

Организационно-технический комплекс – часть организационно-технической подсистемы, предназначенная для выполнения операции.

Организационно-технический блок – часть организационно-технического комплекса, обеспечивающая выполнение действия.

При правильном построении функциональной модели деятельности, когда блоки диаграмм связываются с объектами организационно-технической структуры, происходит формирование такой организационно-технической структуры, которая наилучшим образом реализует деятельность. Организационно-техническая структура становится результатом функционального моделирования.

6.12.4. Классификация управляющих воздействий

Управление – это разновидность функций, которая определяет условия правильного функционирования блока.

Для управления возможна следующая классификация:

· управление деятельностью;

· управление процессом;

· управление операцией.

Управление деятельностью – процесс, состоящий, как минимум, из следующих операций:

· формулирование целей деятельности;

· оценка ресурсов, "сколько надо и сколько есть";

· сбор информации о состоянии деятельности и условиях ее протекания;

· выработка и принятие решений (распределение ресурсов, оформление решений);

· реализация решений и контроль исполнения;

· корректировка ранее сформулированных целей.

Управление процессом – операция, состоящая, как минимум, из следующих действий:

· анализ директивы на управление процессом, ее декомпозиция на директивы управления операциями;

· сбор информации о выполнении операций, ее обобщение и формирование сведений о состоянии процесса; передача данных в подсистему управления деятельностью;

· анализ информации и выработка локальных решений, направленных на устранение отклонений;

· корректировка директив на выполнение операций процесса.

Управление операцией – действие, состоящее в выработке на основании директивы на управление операцией, например, следующих команд:

· на управление действиями;

· на выполнение команд;

·  по оценке результатов выполнения;

· по передаче необходимой информации в комплекс управления процессом;

· по корректировке команд.

Блоки управления должны присутствовать на каждой IDEF0-диаграмме. Через них осуществляются управляющие воздействия на остальные блоки диаграммы.

Стрелки, исходящие из блока управления описывают централизованную схему управления (управление по вертикали). Если выход одного из блоков, не являющегося блоком управления, используется как вход по управлению для другого, то это отображает децентрализованное управление (по горизонтали).

6.12.5. Типизация функциональных моделей

Люди также интересуются этой лекцией: 2 - Физико-механические свойства.

Для повышения эффективности работы разработчиков функциональных моделей можно использовать типовые диаграммы для некоторых предметных областей.

6.12.6. Выводы по методологии функционального моделирования

Совокупность схем (IDEF0-диаграмм) образует модель системы. Эта модель носит качественный, описательный, декларативный характер. Она принципиально не может ответить на вопросы о том, как протекают процессы во времени и в пространстве, каковы их характеристики, и в какой мере удовлетворяются требования, предъявляемые к системе. Все эти вопросы с неизбежностью возникают после того, как достигнут нижний уровень декомпозиции.

В этом случае рекомендуется переходить к другим моделям – математическим, имитационным моделям и др.

По терминологии, принятой в исследовании операций, IDEF0 – модели относятся к классу концептуальных. Концептуальные модели являются основой построения математических моделей.

Для моделирования динамических процессов в зарубежной практике используется методология IDEF2, которая не стандартизована в нашей стране.