Методологии моделирования проблемных (предметных) областей.

В настоящее время существует большое число методологий моделирования проблемных (предметных) областей, некоторые из которых получили статус официального стандарта, например IDEF (Integrated Definitions), UML (Unified Modeling Language) [3, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 14], а другие являются стандартами де-факто, например ARIS (Architecture of Integrated Information Systems) [12, ,13, 14]. Во многом перечисленные стандарты отражают одни и те же абстрактные категории, но делают это на основе различных подходов: структурного (функционально-ориентированного), объектно–ориентированного и комплексного.

В функционально- ориентированных моделях (Data Flow Diagram - DFD-диаграммах потоков данных, Structured Analysis and Design Technique - SADT-диаграммах) главными структурными компонентами являются функции (действия, операции, работы, бизнес-процессы), которые на диаграммах представляются вершинами графа и связываются дугами, которые представляют потоки объектов рис.3.4.

Рис. 3.4. Фрагмент диаграммы потоков данных.

Достоинством функциональных моделей является реализация структурного подхода к проектированию системы по принципу «сверху-вниз», когда каждый функциональный блок может быть декомпозирован на множество подфункций и т.д., осуществляя тем самым модульное проектирование системы. Для функциональных моделей характерны процедурная строгость декомпозиции и наглядность представления. Поэтому такие модели в основном используются при реорганизации и автоматизации бизнес – процессов и на начальных этапах проектирования. В функциональном подходе объектные модели данных в виде ER–диаграмм «объект-свойство-связь» разрабатываются отдельно после исследования потоков данных. Для проверки корректности моделирования проблемной области между функциональными и объектными моделями устанавливаются взаимнооднозначные связи.

Основной недостаток функциональных моделей связан с отображением разветвлений в процессах обработки информации. При большом числе разветвлений модель становится плохо понимаемой и управляемой. Кроме того, возможна повторяемость использования одинаковых функций в разных бизнес-процессах, а, следовательно, и программных модулей. В последнем случае одни и те же функции в различных иерархиях могут быть либо спроектированы несколько раз, либо общее определение может содержать не все необходимые детали.

Перечисленные недостатки функциональных моделей снимаются в объектно-ориентированных моделях, в которых главным структурообразующим элементом выступает класс объектов с набором функций. Функции могут обращаться к атрибутам этого класса (скрытие данных). Для классов объектов характерна иерархия обобщения, позволяющая осуществить наследование не только атрибутов (свойств) объектов от вышестоящего класса объектов к нижестоящему классу, но и функций (методов).

В случае наследования функций можно абстрагироваться от конкретных реализаций процедур (абстрактные типы данных), которые отличаются для определенных подклассов ситуаций. Это дает возможность обращаться к подобным программным модулям по общим именам (полиморфизм) и осуществлять повторное использование программного кода при модификации программного обеспечения. Таким образом, адаптивность объектно-ориентированных систем к изменению проблемной области по сравнению с функциональным подходом значительно выше.

В объектно-ориентированном подходе изменяется и принцип проектирования системы. Сначала выделяются классы объектов, а затем в зависимости от возможных состояний его объектов определяются методы обработки (функциональные процедуры), что обеспечивает лучшую реализацию динамического поведения информационной системы (рис. 3.5).

Для объектно-ориентированного подхода разработаны графические методы моделирования проблемной области, обобщенные в языке моделирования Unified Modeling Language – UML. Однако с точки зрения наглядности представления модели пользователю – заказчику объектно-ориентированные модели явно уступают функционально – ориентированным моделям и поэтому наиболее эффективны в применении на стадии разработки программной реализации системы.

Отображаемые в моделях проблемной области бизнес – процессы предприятия имеют неодинаковый характер. Так, можно выделить относительно рутинные бизнес-процессы, которые выполняются на строго регламентированной основе, например процессы складского и бухгалтерского учета, оформления приема на работу и т.д. С другой стороны, существуют бизнес-процессы с высокой динамикой принятия решений по ходу выполнения бизнес-процесса, например управление закупками или продажами. Кроме того, могут иметь место бизнес-процессы, выполняемые в условиях неопределенности внешней среды и требующие применения неструктурированного знания, например процессы маркетинга, инжиниринга, бизнес – планирования.

Рис.3.5. Фрагмент диаграммы взаимодействия объектов.

Для каждого из перечисленных видов бизнес – процессов могут потребоваться свои стандарты моделирования проблемной области. Так, например, функционально-ориентированные методологии в большей степени используются для формализации рутинных бизнес-процессов, в то время как объектно-ориентированные методологии - для формализации динамических бизнес-процессов. Кроме того, на различных этапах проектирования систем также могут применяться разные методологии.

Комплексный характер реинжиниринга бизнес–процессов, затрагивающий все виды бизнес–процессов и приводящий к созданию корпоративной ИС, обусловливает необходимость интеграции различных методологий моделирования бизнес–процессов и возможности отображения представлений моделей в соответствующих стандартах. Проведенный анализ методологий структурного моделирования проблемной области показал, что ни одна из методологий в полной мере не удовлетворяет требованиям комплексного реинжиниринга бизнес–процессов, принадлежащих к различным классам.

На инструментальном уровне эта задача частично решена в технологии ARIS (Architecture of Integrated Information Systems) [12, 17], в которой поддерживается общий репозиторий однотипных объектов различных методологий.

Сложность отображения моделей проблемной области, представленных в различных стандартах, обусловлена сильной привязкой в существующих подходах содержания модели к формализму. В разрабатываемых в последнее время системах управления знаниями акцент делается как раз не на форму, а на суть отображаемых явлений или концептуализацию знаний о проблемной области в онтологиях [15, 16, 17]. В связи с этим разработка подхода к моделированию проблемной области на основе метаонтологий, в которой стандартизуется метамодель мира, т.е. такие понятия, как объект, функция, событие, ресурс и их взаимодействие, представляется основой для решения поставленной задачи интеграции применения различных методологий в моделировании проблемной области.

Вопросы для самопроверки

1. Дайте определения понятиям «проект», «управление проектом».

2. По каким признакам классифицируются проекты.

3. Перечислите этапы жизненного цикла проекта.

4. Перечислите проблемные области управления проектами.

5. Каких участников проекта вы знаете?

6. Охарактеризуйте функции участников проекта.

7. Дайте определение понятию «Проблемная область».

8. Перечислите требования, предъявляемые к модели проблемной области.

9. Перечислите основные аспекты (столбцы) при построении матрицы согласованных архитектур.

10. Что представляют собой строки матрицы согласованных архитектур?

11. Какова суть процессного подхода?

12. Перечислите основные компоненты, входящие в описание концептуальной модели бизнес-процесса.

13. В чем состоит сущность функционально-ориентированного подхода при построении моделей проблемных областей?

14. В чем состоит сущность объектно-ориентированного подхода при построении моделей проблемных областей?

15. При каких условиях применяются функционально-ориентированные и объектно-ориентированные модели.