Характеристика функциональных диаграмм (SADT) - диаг­раммы SADT отражают взаимные связи функций разрабатываемого программного обеспечения. Они создаются на ранних стади­ях проектирования систем, для того чтобы помочь проектировщи­ку выявить основные функции и составные части проектируемой программной системы и, по возможности, обнаружить и устра­нить существенные ошибки. Для создания функциональных диаг­рамм предлагается использовать методологию SADT, предложен­ную Д.Россом. На основе методологии SADT была построена из­вестная методология описания сложных систем IDEFO (Icam DEFinition), являющаяся основной частью программы ICAM (ин­тегрированная компьютеризация производства), проводимой по инициативе ВВС США. Применение методологии SADT позволя­ет построить модель, состоящую из диаграмм, фрагментов тек­стов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы - главные компоненты модели. Функции системы и интерфейсы представлены на диаграммах в виде блоков и дуг. Место соедине­ния дуги с блоком определяет тип интерфейса. Управляющая ин­формация входит в блок сверху, в то время как информация, ко­торая подвергается обработке, показана с левой стороны блока, а результаты выхода даны с правой стороны. Механизм (человек или автоматизированная система), осуществляющий операцию, представлен дугой, входящей в блок снизу (рис. 2.6).

Одна из наиболее важных особенностей методологии SADT - постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель. Построение SADT-модели начинается с представления всей системы в виде простей­шей компоненты - одного блока и дуг, изображающих интер­фейсы с функциями вне системы. Поскольку единственный блок представляет всю систему как единое целое, имя, указанное в блоке, является общим. Это верно и для интерфейсных дуг - они также представляют собой полный набор внешних интерфейсов системы в целом.

Затем блок, в котором система дана в качестве единого моду­ля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких

блоков, соединенных интерфейсными дугами. Эти блоки пред­ставляют основные подфункции исходной функции. Данная де­композиция выявляет полный набор подфункций, каждая из ко­торых представлена как блок, границы которого определены ин­терфейсными дугами. Каждая из этих подфункций может быть декомпозирована подобным образом для более детального пред­ставления. Во всех случаях каждая подфункция может содержать только те элементы, которые входят в исходную функцию. Кро­ме того, модель не может опустить какие-либо элементы, т.е., как уже отмечалось, родительский блок и его интерфейсы обеспечи­вают контекст. К нему нельзя ничего добавить, и из него не мо­жет быть ничего удалено.

Модель SADT представляет собой серию диаграмм с сопрово­дительной документацией, разбивающих сложный объект на со­ставные части, представленные в виде блоков. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на других диаграммах. Каждая детальная диаграмма является декомпозицией блока из более общей диаграммы. На каждом шаге декомпозиции более общая диаграмма называется родительской для более детальной диаграммы.

Дуги, входящие в блок и выходящие из него на диаграмме верхнего уровня, являются точно теми же самыми, что и дуги, входящие в диаграмму нижнего уровня и выходящие из нее, по­тому что блок и диаграмма представляют одну и ту же часть сис­темы.

Стрелки, приходящие с родительской диаграммы или уходя­щие на нее, нумеруют, используя символы и числа. Символ обо­значает тип связи: / - входные, С - управляющие, М - меха­низмы, R - результаты. Число - номер связи по соответствую­щей стороне родительского блока, считая сверху вниз и слева направо. Все диаграммы связывают друг с другом иерархической нумерацией блоков: начальный уровень - АО, следующий - А1, А2 и т.п., следующий - All, А12, А13 и т.д., где первая цифра - номер родительского блока, а последняя - номер конкретного субблока родительского блока. Детализацию завершают при полу­чении функций, назначение которых хорошо понятно как заказ­чику, так и разработчику. Эти функции описывают, используя ес­тественный язык или псевдокоды. В процессе построения иерар­хии диаграмм фиксируют всю уточняющую информацию и стро­ят словарь данных, в котором определяют структуры и элементы данных, показанных на диаграммах. Таким образом, в результате получают спецификацию, которая состоит из иерархии функци-

Рис. 2.7. Структура SADT-модели. Декомпозиция диаграмм

ональных диаграмм, описаний функций нижнего уровня и слова­ря, имеющих ссылки друг на друга.

На рис. 2.7 представлена декомпозиция четырех диаграмм, по­казывающая структуру SADT-модели, общее (рис. 2.7, а) и деталь­ное представление блока АО (рис. 2.7, б), декомпозицию блоков А4 (рис. 2.7, в) и А42 (рис. 2.7, г). Не присоединяемые дуги соот­ветствуют входам, управлениям и выходам родительского блока. Источник или получатель этих дуг может быть обнаружен только на родительской диаграмме. Не присоединяемые концы должны соответствовать дугам на исходной диаграмме. Все граничные дуги должны продолжаться на родительской диаграмме, чтобы она была полной и непротиворечивой.

Родительская диаграмма

Родительский блок

Детальная диаграмма

Управляющая дуга, переносимая с родительской диаграммы

Входная дуга, переносимая с родительской диаграммы

Дуга, продолжающаяся на родительской диаграмме

Рис. 2.8. Соответствие интерфейсных дуг родительской (а) и детальной (б) диаграмм

Функции блоков 2 и 3 могут выполняться параллельно

Рис. 2.9. Пример одновременного выполнения функций

Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме, т.е. каждая диаграмма иллюстрирует «внутрен­нее строение» блока на родительской диаграмме.

На рис. 2.8, а, б и рис. 2.9 представлены различные варианты выполнения функций и соединения дуг с блоками.

На SADT-диаграммах не указаны явно ни последовательность, ни время. Обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть изображе­ны также с помощью дуг. Обратные связи могут выступать в виде комментариев, замечаний, исправлений и т.д. (рис. 2.10).

Одним из важных моментов при моделировании системы с помощью методологии SADT является точная согласованность типов связей между функциями. Различают, по крайней мере, следующие типы связей: случайная; логическая; временная; про­цедурная; коммуникационная; последовательная; функциональ­ная.

Случайная связь возникает, когда конкретная связь между функциями мала или полностью отсутствует. Это относится к си-

Системные требования

Разработка проекта

Предварительная спецификация

Экспертиза

Комментарии

Улучшенный проект

Рис. 2.10. Пример обратной связи

туации, когда имена данных на SADT-дугах в одной диаграмме имеют малую связь друг с другом.

Логическая связь - данные и функции собираются вместе, поскольку попадают в общий класс или набор элементов, но не­обходимых функциональных отношений между ними при этом не обнаруживается.

Планировать Л

Планировать В

Согласовывать А и В

Рис. 2.11. Типы связей:

а - процедурная; б - коммуникационная; в - последовательная-г - функциональная

Временная связь представляет функции, связанные во време­ни, когда данные используются одновременно или функции вклю­чаются параллельно, а не последовательно.

При процедурной связи функции сгруппированы вместе, по­скольку они выполняются в течение одной и той же части цикла или процесса (рис. 2.11, а).

Диаграммы демонстрируют коммуникационную связь, когда блоки группируются вследствие того, что они используют одни и те же входные данные и (или) производят одни и те же выходные данные (рис. 2.11, б).

При последовательной связи выходные данные одной функции служат входными данными для другой функции. Связь между эле­ментами на диаграмме является более тесной, чем на рассмотрен­ных выше уровнях, поскольку моделируются причинно-следствен­ные зависимости (рис. 2.11, в).

Диаграмма отражает полную функциональную связь при нали­чии полной зависимости одной функции от другой. Диаграмма, которая является чисто функциональной, не содержит чужерод­ных элементов, относящихся к последовательному или более слабому типу связности. Одним из способов определения фун­кционально связанных диаграмм является рассмотрение двух блоков, связанных через управляющие дуги, как показано на рис. 2.11, г.

В математических терминах необходимое условие для простейшего типа функциональной связности (рис. 2.11, г) имеет следующий вид: С = д(В) = g(f(A)).

Метод SADT может использоваться для моделирования самых разнообразных систем и для определения требований и функций. В существующих системах метод SADT может применяться для анализа функций, выполняемых системой, и указания механиз­мов, посредством которых они осуществляются.

Пример разработки функциональной диаграммы программы построения графиков. Разработку функциональных диаграмм продемонстрируем на примере уточнения спецификаций про­граммы построения графиков и таблиц функций одной перемен­ной.

На рис. 2.12, а показана диаграмма верхнего уровня, на кото­рой хорошо видно, что является исходными данными для про­граммы и получения каких результатов мы ожидаем.

Диаграмма на рис. 2.12, б уточняет функции программы. На ней показаны четыре блока: ввод-выбор и ее разбор, добавле­ние функции в список, построение таблицы значений и построе-

График/таблица

Построение графиков/таблиц функций

График Таблица

Ввод/выбор функции и ее разбор

Список функций

Правильная функция

Дерево разбора

Добавление функции в список

Построение таблицы значений

Количество точек

Построение графика значений

Рис. 2.12. Функциональные диаграммы для системы исследования функций:

а - диаграмма верхнего уровня; б - уточняющая диаграмма

ние графика функции. Для каждого блока определены исходные данные, управляющие воздействия и результаты. Согласно прави­лам обозначения входов-выходов, имеющих продолжение на ро­дительской диаграмме, на данной диаграмме использованы следую­щие обозначения: Л - функция; 12 - отрезок; /3 - шаг; С1 - вид график-таблица; RI - график функции на отрезке; R2 - таблица значений функции на отрезке.

Словарь в этом случае должен содержать описание всех дан­ных, используемых в системе.

Функциональную модель целесообразно применять для опре­деления спецификаций программного обеспечения, не предусмат­ривающего работу со сложными структурами данных, так как она ориентирована на декомпозицию функций.

ДИАГРАММЫ ПОТОКОВ ДАННЫХ

Характеристика диаграмм потоков данных (DFD). Диаграмма DFD состоит из узлов обработки данных, средств их хранения и внешних по отношению к используемой диаграмме источников или потребителей данных.

Диаграмма потоков данных - основное средство моделирова­ния функциональных требований к системе, проектируемой или реально существующей. В основе модели лежат понятия внешней сущности, процесса, хранилища (накопителя) данных потока дан­ных. Источники информации (внешние сущности) порождают информационные потоки (потоки данных), переносящие инфор­мацию к подсистемам или процессам; те, в свою очередь, преобра­зуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям - потребителям информации.

Для изображения диаграмм потоков данных традиционно ис­пользуют два вида нотаций - Йордана и Гейна-Сарсона, кото­рые представлены в табл. 2.1.

Внешняя сущность - это материальный предмет или физичес­кое лицо, представляющее собой источник или приемник инфор­мации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты,

Таблица 2.1. Виды нотаций

Нотация Йордана

Нотация Гейна-Сарсона

Внешняя сущность

Наименова­ние

Наименование

Процесс, система, подсистема

Наименование

Механизм

Накопитель данных

Наименование

№ Наименование

Поток данных

Наименование

Соглашение об использовании материалов сайта

Просим использовать работы, опубликованные на сайте , исключительно в личных целях. Публикация материалов на других сайтах запрещена.
Данная работа (и все другие) доступна для скачивания совершенно бесплатно. Мысленно можете поблагодарить ее автора и коллектив сайта.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Сущность, принципы и основные задачи ФСА. Сфера ответственности должностных лиц отдела подбора и оценки персонала за выполнение функций. Расчёт затрат на осуществление функций отдела подбора и оценки персонала. Определение показателей качества функций.

курсовая работа , добавлен 21.12.2011


Функционально-структурный анализ как один из подходов системного исследования качества в проектировании систем. Декомпозиция цели системы на функции. Основные этапы функционально-структурного анализа. Сравнение функциональной и структурной схемы.

контрольная работа , добавлен 07.06.2011


Ознакомление с принципами применения функциональной модели процесса закупки автомобильных запчастей в соответствии со стандартом IDEFO. Определение возможностей снижения издержек процесса согласно результатам его функционально-стоимостного анализа.

курсовая работа , добавлен 28.04.2011


Построение функциональной модели подпроцесса "планирование закупки" для целей функционально-стоимостного анализа, определение возможностей снижения издержек подпроцесса и оценка всех затрат. Анализ соответствия процесса требованиям СТБ ИСО 9001.

курсовая работа , добавлен 21.11.2012


Сущность и принципы функционально-стоимостного анализа деятельности управленческого персонала. Этапы функционально-стоимостного анализа: подготовительный, информационный, аналитический, творческий, исследовательский, рекомендательный и этап внедрения.

реферат , добавлен 20.10.2010


Функциональная модель процесса управления документацией в состоянии "как есть", "заключение, учет и контроль исполнения договоров" для целей функционально-стоимостного анализа. Определение возможностей снижения издержек в организации управления.

курсовая работа , добавлен 04.01.2013


Задачи функционально-стоимостного анализа и применение системы его методов при проработке объекта "Устройство передачи слябов НК1031". Анализ конструктивных связей между носителями функций. Определение неоправданно-излишних затрат на комплектующие.

реферат , добавлен 24.07.2009


Понятие интеллектуального капитала, его связь с персоналом. Функционально-стоимостной анализ деятельности подразделений предприятия, отдела. Определение критических функций, внедрение мотивационной модели "усилие-результат" для повышения качества работы.

курсовая работа , добавлен 20.02.2011

Структурные методы изменений

Функционально-стоимостный анализ (ФСА) – это системное сочетание правил, приемов и процедур, ориентированных на достижение оптимальных соотношений полезности, то есть потребительских свойств объекта, и затрат на его создание, производство и применение, вплоть до утилизации.

Основы ФСА в нашей стране были заложены в конце 40-х годов Ю. М. Соболевым, инженером-конструктором Пермского телефонного завода. Исходя из положения, что резервы имеются на каждом производстве, Соболев пришел к мысли использовать системный анализ и поэлементную отработку конструкции каждой детали изделия. Поэлементный экономический анализ конструкции показал, что затраты, особенно по вспомогательной группе элементов, как правило, завышены и их можно сократить без ущерба для качества изделия. Именно в результате расчленения детали на элементы лишние затраты стали заметными. Индивидуальный подход к каждому элементу, выявление излишних затрат на реализацию каждого элемента и составили основу метода Соболева.

К сожалению, идеи Ю.М. Соболева не получили широкого распространения на предприятиях СССР. В то же время за рубежом еще в период второй мировой войны американские специалисты проводили аналогичные исследования. Так, инженер Л. Майлс, сотрудник американской электротехнической компании General Electric, решал проблему по замене некоторых видов стратегического сырья, поставляемого из других стран, на отечественное. Его исследования привели к широкому пересмотру классических решений по применению материалов и замены их экономически более выгодными аналогами. В конце 1947 года группой специалистов под руководством Л. Майлса был разработан функциональный подход, легший в основу анализа стоимости. В 1952 году Майлс разработал методику, получившую название «стоимостный анализ» – value analysis (VA). Согласно Л. Майлсу, «анализ стоимости – это организованный творческий подход, цель которого – эффективная идентификация непроизводительных затрат или издержек, которые не обеспечивают ни качества, ни полезности, ни долговечности, ни внешнего вида, ни других требований заказчика».

Постепенно сфера использования ФСА расширялась, и в начале 50-х годов был впервые в США применен на стадии проектирования метод, в дальнейшем называемый «стоимостным проектированием (value engineering – VE)». В начале 60-х годов «стоимостный анализ» стал широко применяться на предприятиях Западной Европы и особенно Японии.

В нашей стране метод ФСА стали осознанно внедрять в различных отраслях промышленности в конце 60-х годов. Основным пропагандистом этого метода стал Е.А. Грамп, работник «Информэнерго». Грамп подготовил и опубликовал ряд аналитических обзоров и статей, в которых привел основные теоретические, методологические и организационные положения ФСА и дал рекомендации по его практическому применению. Особенно широко эти рекомендации использовались на предприятиях электротехнической отрасли. С начала 80-х годов в СССР наметился качественно новый этап развития ФСА, характеризующийся планомерным внедрением метода в различных отраслях экономики.

ФСА используется в различных модификациях, таких как стоимостный анализ, стоимостное проектирование, или стоимостный инжиниринг и управление стоимостью.

Методология ФСА со времени своего первого упоминания в 1947 году претерпела значительные изменения. Были устранены недостатки, вызванные субъективным подходом к выявлению и формулированию функций, отсутствием четкости во взаимосвязях между функциями, отсутствием графического представления функций и их связей.

В настоящее время наибольшее распространение получила усовершенствованная методика системного анализа функций – FAST (Function Analysis System Technique), основы которой разработаны в 1964 году Ч. Байтуэем (США).

FAST во многом способствовала выполнению наиболее важной стадии ФСА – функциональному анализу, который представляет собой упорядоченный способ мышления, позволяющий понять и выразить в функциональной форме сущность предметов в процессе исследования.

В основе успешного проведения ФСА лежит полное понимание, строгое определение и строгий анализ функций. В соответствии с методологией ФСА она состоит из следующих разделов:

• построение моделей объекта (компонентной, структурной, функциональной),
• выявление, определение и классификация функций,
• установление ценности функций (иерархическая модель, диаграмма FAST),
• оценка функций (методом попарного сравнения, балльной оценки, экспертной оценки),
• присвоение индекса стоимости (определение функционально оправданных затрат на разработку объекта, затраты распределяются в объекте относительно важности (значимости) функций),
• выбор функций для исследования.

Основные положения методологии ФСА следующие.

Функция есть то, что заставляет объект работать или быть популярным, привлекательным (пользоваться спросом), т. е. удовлетворять потребности заказчика (потребителя). При этом объект, включая структуру и услуги, является только средством обеспечения функции, ее носителем и не существует сам по себе, потому что без функции он никому не нужен. Следовательно, стоимость продукции (услуги) определяется стоимостью функции. Примерная классификаций функций показана на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Вариант классификации функций

Разработка функциональных моделей, отображающих связи функций в исследуемом объекте, и их совершенствование стали необходимым условием развития методологии ФСА, в результате которой были созданы два основных типа моделей: иерархические (рис. 8.5) и FAST-диаграммы (рис. 8.6), построенные по методике системного анализа функций

Рис. 8.5. Схема функциональной модели иерархического типа

Функциональное моделирование как одна из главных процедур ФСА включает в себя следующие стадии:

· выявление и формулирование (логическое описание) функций объекта и его составных частей,

· группировка и определение иерархии функций,

· проверка правильности распределения функций,

· описание и графическое представление функциональных связей и функций в виде функциональной модели (ФМ),

· оценка значимости и относительной важности функций.

Для построения ФМ применяется также методика FAST, которая основана на использовании определенных тестовых вопросов. Наибольшее распространение получил вариант методики, базирующийся на использовании трех вопросов: «Как?», «Почему?», «Когда?». В более полной форме эти вопросы выглядят следующим образом: «Как осуществляется данная функция?», «Почему (зачем) осуществляется эта функция?”, «Когда осуществляется эта функция?».

Рис. 8.6. Базовая модель диаграммы FAST

На заключительной стадии для каждой функции определяют индекс стоимости К ис. Он включает в себя рассмотрение ценности функций, фактические затраты на них и вклад в удовлетворение запросов потребителя. Индекс стоимости определяется отношением затрат к ценностям функции. Когда индекс К ис стоимости равен или меньше 1, объект считается ценным и имеет высокую стоимость. Если индекс больше 1, то объект воспринимается малоценным и имеет низкую стоимость. Потребитель принимает решение о приобретении объекта, когда ценность объекта значительно превышает затраты по всему жизненному циклу.