Проектирование информационных систем. Структурные модели ПО (лекция 8)

Структурные модели ПО
Структурный аспект моделирования ПО предполагает построение:
объектной структуры, отражающей состав взаимодействующих в процессах материальных и информационных объектов предметной области;
функциональной структуры, отражающей взаимосвязь функций (действий) по преобразованию объектов в процессах;
структуры управления, отражающей события и бизнес-правила, которые воздействуют на выполнение процессов;
организационной структуры, отражающей взаимодействие организационных единиц предприятия и персонала в процессах;
технической структуры, описывающей топологию расположения и способы коммуникации комплекса технических средств.

Объектные модели ПО
Объект — это сущность, которая используется при выполнении некоторой функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.).
Объекты могут иметь динамическую или статическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства, например заказы на продукцию, счета на оплату, платежи; статические объекты используются во многих циклах воспроизводства, например, оборудование, персонал, запасы материалов.

Уровни разработки объектной модели
На внешнем уровне детализации модели выделяются основные виды материальных объектов (например, сырье и материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, услуги) и основные виды информационных объектов или документов (например, заказы, накладные, счета и т.д.).
На концептуальном уровне построения модели предметной области уточняется состав классов объектов, определяются их атрибуты и взаимосвязи. Таким образом строится обобщенное представление структуры предметной области.
Далее концептуальная модель на внутреннем уровне отображается в виде таблиц базы данных, входных и выходных документов АС. Динамические объекты представляются единицами переменной информации или документами, а статические объекты — единицами условно-постоянной информации в виде списков, номенклатур, ценников, справочников, классификаторов.

Функциональные модели ПО
Функция (операция) представляет собой некоторый преобразователь входных объектов в выходные. Последовательность взаимосвязанных по входам и выходам функций составляет бизнес-процесс. Функция бизнес-процесса может порождать объекты любой природы (материальные, денежные, информационные).
Бизнес-процессы и информационные процессы, как правило, неразрывны, то есть функции материального процесса не могут осуществляться без информационной поддержки. Например, отгрузка готовой продукции осуществляется на основе документа "Заказ", который, в свою очередь, порождает документ "Накладная", сопровождающий партию отгруженного товара.

Уровни разработки функциональной модели
На внешнем уровне моделирования определяется список основных бизнес-функций или видов бизнес-процессов. Обычно таких функций насчитывается 15–20.
На концептуальном уровне выделенные функции декомпозируются и строятся иерархии взаимосвязанных функций.
На внутреннем уровне отображается структура информационного процесса в виде программного обеспечения: определяются иерархические структуры программных модулей, реализующих автоматизируемые функции.

Моделирование структуры управления
В совокупности функций бизнес-процесса возможны альтернативные или циклические последовательности в зависимости от различных условий протекания процесса. Эти условия связаны с происходящими событиями во внешней среде или в самих процессах и с образованием определенных состояний объектов (например, заказ принят, отвергнут, отправлен на корректировку).
События вызывают выполнение функций, которые, в свою очередь, изменяют состояния объектов и формируют новые события, и т.д., пока не будет завершен некоторый бизнес-процесс. Тогда последовательность событий составляет конкретную реализацию бизнес-процесса.

Описание событий с информационной и процедурной точек зрения
Каждое событие описывается с двух точек зрения: информационной и процедурной.
Информационно событие отражается в виде некоторого сообщения, фиксирующего факт выполнения некоторой функции изменения состояния или появления нового.
Процедурно событие вызывает выполнение новой функции, и поэтому для каждого состояния объекта должны быть заданы описания этих вызовов. Таким образом, события выступают в связующей роли для выполнения функций бизнес-процессов.

Уровни разработки моделей управления
На внешнем уровне определяются список внешних событий, вызываемых взаимодействием предприятия с внешней средой (платежи налогов, процентов по кредитам, поставки по контрактам и т.д.), и список целевых установок, которым должны соответствовать бизнес-процессы (регламент выполнения процессов, поддержка уровня материальных запасов, уровень качества продукции и т.д.).
На концептуальном уровне устанавливаются бизнес-правила, определяющие условия вызова функций при возникновении событий и достижении состояний объектов.
На внутреннем уровне выполняется формализация бизнес-правил в виде триггеров или вызовов программных модулей.

Организационная структура
Организационная структура представляет собой совокупность организационных единиц, связанных иерархическими и процессными отношениями.
Организационная единица — это подразделение, представляющее собой объединение людей (персонала) для выполнения совокупности общих функций или бизнес-процессов.
В функционально-ориентированной организационной структуре организационная единица выполняет набор функций, относящихся к одной функции управления и входящих в различные процессы.
В процессно-ориентированной структуре организационная единица выполняет набор функций, входящих в один тип процесса и относящихся к разным функциям управления.

Уровни моделирования организационной структуры
На внешнем уровне строится структурная модель предприятия в виде иерархии подчинения организационных единиц или списков взаимодействующих подразделений.
На концептуальном уровне для каждого подразделения задается организационно-штатная структура должностей (ролей персонала).
На внутреннем уровне определяются требования к правам доступа персонала к автоматизируемым функциям информационной системы.

Техническая структура
Топология определяет территориальное размещение технических средств по структурным подразделениям предприятия, а коммуникация — технический способ реализации взаимодействия структурных подразделений.

Уровни моделирования технической структуры
На внешнем уровне модели определяются типы технических средств обработки данных и их размещение по структурным подразделениям.
На концептуальном уровне определяются способы коммуникаций между техническими комплексами структурных подразделений: физическое перемещение документов, машинных носителей, обмен информацией по каналам связи и т.д.
На внутреннем уровне строится модель архитектуры АС.