Метод моделирования процессов IDEF3

Метод моделирования IDEF3, являющийся частью семейства стандартов IDEF, был разработан в конце 1980-х годов для закрытого проекта ВВС США.

Предназначен для моделирования последовательности выполнения действий и взаимозависимости между ними в рамках процессов. Хотя IDEF3 и не достиг статуса федерального стандарта США, он приобрел широкое распространение среди системных аналитиков как дополнение к методу функционального моделирования IDEF0 (модели IDEF3 могут использоваться для детализации функциональных блоков IDEF0, не имеющих диаграмм декомпозиции).

Основой модели IDEF3 служит так называемый сценарий процесса, который выделяет последовательность действий и подпроцессов анализируемой системы. Как и в методе IDEF0, основной единицей модели IDEF3 является диаграмма. Другой важный компонент модели – действие, или в терминах IDEF3 «единица работы» (Unit of Work).

Диаграммы IDEF3 отображают действие в виде прямоугольника. Действия именуются с использованием глаголов или отглагольных существительных, каждому из действий присваивается уникальный идентификационный номер. Этот номер не используется вновь даже в том случае, если в процессе построения модели действие удаляется. В диаграммах IDEF3 номер действия обычно предваряется номером его родителя (рис. 3).

Существенные взаимоотношения между действиями изображаются с помощью связей. Все связи в IDEF3 являются однонаправленными. Диаграммы IDEF3 обычно организуются слева направо таким образом, что стрелки начинались на правой и заканчивались на левой стороне блоков, хотя стрелка может начинаться или заканчиваться на любой стороне блока, обозначающего действие. В табл. 1 приведены три возможных типа связей.

Связь типа «временное предшествование» показывает, что исходное действие должно полностью завершиться, прежде чем начнется выполнение конечного действия.

Связь типа «объектный поток» (двойная стрелка) используется в том случае, когда некоторый объект, являющийся результатом выполнения исходного действия, необходим для выполнения конечного действия. Передаваемый объект должен быть четко идентифицирован с помощью наименования потоковых связей. Временная семантика объектных связей аналогична связям предшествования, это означает, что порождающее объектную связь исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие может начать выполняться.

Связь типа «нечеткое отношение» используется для выделения отношений между действиями, которые невозможно описать с использованием связей предшествования или объектных связей. Связи типа «нечеткое отношение» сами по себе не предполагают никаких ограничений, поэтому их значение должно быть определено позже. Одно из применений нечетких отношений – отображение взаимоотношений между параллельно выполняющимися действиями.

Завершение одного действия может инициировать начало выполнения сразу нескольких других действий или, наоборот, определенное действие может требовать завершения нескольких других действий до начала своего выполнения.

Для изображения ветвления процесса используются т.н. соединения, которые разбивают или соединяют внутренние потоки:

• разворачивающие соединения используются для разбиения потока. Завершение одного действия вызывает начало выполнения нескольких других;

• сворачивающие соединения объединяют потоки. Завершение одного или нескольких действий вызывает начало выполнения другого действия.

Соединения «и» (&) инициируют выполнение конечных действий. Все действия, присоединенные к сворачивающему соединению «и», должны завершиться, прежде чем начнется выполнение следующего действия. На рис. 4 после обнаружения пожара инициируются включение пожарной сигнализации, вызов пожарной охраны, и начинается тушение пожара. Запись в журнал производится только тогда, когда все три перечисленных действия завершены.

Соединение «исключающее «или»» (X) означает, что инициировано будет только одно из действий, вне зависимости от количества действий, связанных со сворачивающим или разворачивающим соединением, и поэтому только оно будет завершено перед тем, как любое действие, следующее за сворачивающим соединением, сможет начаться.

Если правила активации соединения известны, они обязательно должны быть документированы либо в его описании, либо пометкой стрелок, исходящих из разворачивающего соединения. На рис. 5 соединение «исключающее «или»» используется для отображения того факта, что студент не может одновременно быть направлен на лекции по двум разным курсам.

Соединение «или» (О) предназначено для описания ситуаций, которые не могут быть описаны двумя предыдущими типами соединений. Аналогично связи нечеткого отношения соединение «или» в основном определяется и описывается непосредственно аналитиком. На рис. 6 соединение J2 может активизировать проверку данных чека и/или проверку суммы наличных. Проверка чека инициируется, если покупатель желает расплатиться чеком, проверка суммы наличных – при оплате наличными. И то, и другое действие инициируются при частичной оплате как чеком, так и наличными.

В рассмотренных примерах все действия выполнялись асинхронно, т.е. они не инициировались одновременно. Однако существуют случаи, когда время начала или окончания параллельно выполняемых действий должно быть одинаковым, т.е. действия должны выполняться синхронно. Для моделирования такого поведения системы используются различные виды синхронных соединений, которые обозначаются двумя двойными вертикальными линиями внутри прямоугольника.

Все соединения на диаграммах должны быть парными, из чего следует, что любое разворачивающее соединение имеет парное себе сворачивающее. Однако типы соединений не обязательно должны совпадать.

Соединения могут комбинироваться для создания более сложных ветвлений. Комбинации соединений следует использовать с осторожностью, поскольку перегруженные ветвлением диаграммы могут оказаться сложными для восприятия.

Действия в IDEF3 могут быть декомпозированы или разложены на составляющие для более детального анализа. Метод IDEF3 позволяет декомпозировать действие несколько раз, что обеспечивает документирование альтернативных потоков процесса в одной модели.