Программные средства для анализа и моделирования бизнес-процессов

Для моделирования бизнес-процессов в настоящее время широко используются так называемые CASE-средства (от Computer Aided System Engineering — автоматизированная разработка программного обеспечения): erwin Data Modeler, BPwin, PowerDesigner, ARIS Toolset, позволяющие проектировать любые системы на компьютере. CASE-средства erwin Data Modeler (моделирование баз данных и хранилищ данных) и BPwin (моделирование бизнес-процессов) входят в число лучших. CASE-средство верхнего уровня BPwin поддерживает методологии IDEF0 (функциональная модель), IDEF3 (Work Flow Diagram) и DFD (Data Flow Diagram). Функциональная модель предназначена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии. CASE-средства позволяют моделировать как бизнес-процессы, так и базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций, и применимы практически во всех сферах деятельности. Результатом применения CASE-средств является оптимизация систем, снижение расходов и повышение эффективности.

Erwin Data Modeler — мощный инструмент моделирования, с помощью которого можно устранить лишние или неэффективные операции, уменьшить издержки, повысить гибкость и улучшить уровень обслуживания заказчика, задокументировать важные позиции, такие как необходимые операции, проследить, как они выполняются и какие необходимы для этого ресурсы. Модель erwin Data Modeler обеспечивает интегрированное изображение работы организации. Это изображение, в свою очередь, состоит из подмоделей отделов. С его помощью можно не только строить модели в графическом формате, но и проводить анализ данных о механизмах создания конечного продукта, о затратах на производство и управление и многое другое.

CASE-средство erwin Data Modeler поддерживает методологию IDEF0 и стандарт IE (Information engineering). Методология IDEF0

подразделяется на уровни, соответствующие проектируемой модели данных системы. Каждый такой уровень соответствует определенной фазе проекта. Такой подход полезен при создании систем по принципу «сверху вниз».

Верхний уровень состоит из диаграмм сущность-связь (Entity Relation Diagram) и модели данных, основанной на ключах (Key- Based model). Диаграмма сущность-связь определяет сущности и их отношения. Модель данных, основанная на ключах, дает более подробное представление данных. Она включает описание всех сущностей и первичных ключей, которые соответствуют предметной области.

Нижний уровень состоит из трансформационной модели (Transformation Model) и полной атрибутивной модели (Fully Attributed Model). Трансформационная модель содержит всю информацию для реализации проекта, который может быть частью общей информационной системы и описывать предметную область. Трансформационная модель позволяет проектировщикам и администраторам БД представлять, какие объекты БД хранятся в словаре данных, и проверить, насколько физическая модель данных удовлетворяет требованиям информационной системы. Фактически из трансформационной модели автоматически можно получить модель СУБД, которая является точным отображением системного каталога СУБД.

Основными преимуществами erwin Data Modeler являются:

  • — использование формируемых средством документов, на основании которых производится проектирование БД и приложений, обеспечивающих доступ к БД. На основании этих документов производится формулирование системных требований к проектируемой БД;
  • — возможность создания диаграмм структуры БД, позволяющих автоматически решать вопросы, связанные с сохранением ее целостности;
  • — независимость логической модели от используемой СУБД, что позволяет применять универсальные методы для ее экспорта в конкретные СУБД;
  • — предоставление возможности формирования большого числа отчетов, отражающих текущее состояние процесса проектирования БД;
  • — поддержка 20 различных СУБД: настольных, реляционных и специализированных СУБД, предназначенных для создания хранилищ данных;
  • — возможность использования баз данных на всех стадиях жизненного цикла: при проектировании, разработке, тестировании и поддержке;
  • — получение точной и наглядной информации о местах хранения данных и способах доступа к ним.

В erwin Data Modeler существуют два уровня представления и моделирования — логический и физический. Логический уровень означает прямое отображение фактов. При этом реальные объекты именуются на естественном языке, с любыми разделителями слов (пробелы, запятые и т. д.). На логическом уровне не рассматривается использование конкретной СУБД, не определяются типы данных (например, целое или вещественное число) и не определяются индексы для таблиц. Целевая СУБД, имена объектов и типы данных, индексы составляют второй (физический) уровень модели erwin Data Modeler.

Erwin Data Modeler предоставляет возможности создавать и управлять этими двумя различными уровнями представления одной диаграммы (модели), равно как и иметь много вариантов отображения на каждом уровне.

Три уровня моделей, объединяющие в себе логические модели, включают диаграмму сущность-связь, модель данных, основанную на ключах и полную атрибутивная модель.

  • 1. Диаграмма сущность-связь. Диаграмма сущность-связь является самым высоким уровнем в модели данных и определяет набор сущностей и атрибутов проектируемой системы. Целью этой диаграммы является формирование общего взгляда на систему для ее дальнейшей детализации.
  • 2. Модель данных, основанная на ключах. Этот тип модели описывает структуру данных системы, в которую включены все сущности и атрибуты, в том числе ключевые. Целью этой модели является детализация модели сущность-связь, после чего модель данных может начать реализовываться.
  • 3. Полная атрибутивная модель. Эта модель включает в себя все сущности и их атрибуты и является наиболее детальным представлением структуры данных. Полная атрибутивная модель представляет данные в третьей нормальной форме.

Перед тем как перейти к созданию физической модели базы данных необходимо выполнить нормализацию созданной логической модели. Нормализация представляет собой реорганизацию сущностей и атрибутов с целью удовлетворения требований к реляционной модели данных. Процесс нормализации сводится к последовательному приведению структуры данных к так называемым нормальным формам — формализованным требованиям к организации данных.

Физическая модель содержит информацию, необходимую для реализации базы данных. Физический уровень представления модели зависит от выбранной системы управления базой данных (СУБД).

Существует два уровня физических моделей: трансформационная модель и модель СУБД. Физические модели содержат информацию, необходимую системным разработчикам для понимания механизма реализации логической модели в СУБД.

Целью трансформационной модели является предоставление информации администратору БД для создания эффективной структуры хранения, включающей в себя записи, формирующие БД.

Трансформационная модель должна помочь разработчикам выбрать структуру хранения данных и реализовать систему доступа к ним. Перед началом проектирования БД необходимо убедиться в обеспечении следующих требований: физическая модель данных должна соответствовать требованиям, предъявляемым к проектируемой системе; выбор определенной физической модели должен быть аргументирован; должны быть определены возможности наращивания существующей структуры хранения, а также выявлены ее ограничения.

Модель СУБД напрямую транслируется из трансформационной модели, являясь отображением системного каталога. Erwin Data Modeler напрямую поддерживает эту модель через функцию генерации схемы БД.

Основными объектами физической модели являются таблицы и колонки (столбцы). Erwin Data Modeler автоматически создает имена таблиц и колонок на основе имен соответствующих сущностей и атрибутов, учитывая максимальную длину имени и другие синтаксические ограничения, накладываемые выбранной СУБД.

Erwin Data Modeler поддерживает автоматическую генерацию физической модели данных для конкретной СУБД. При этом логическая модель трансформируется в физическую по следующему принципу: сущности становятся таблицами, атрибуты становятся столбцами, а ключи становятся индексами. Результатом физического моделирования является генерация программного кода создания базы данных на соответствующем выбранной СУБД диалекте структурированного языка запросов (SQL).

По завершении работы над информационной моделью, как правило, распечатываются логический и физический уровни диаграммы, а также отчет по соответствиям сущность-таблица, атрибут-имя колонки, сущность-атрибуты.

Инструментальная среда BPwin — инструмент, который предназначен для моделирования и осущесвляет не только анализ и документирование, но и реорганизацию сложных процессов. BPwin является интуитивно понятным визуальным инструментом, позволяющим сформировать целостную картину деятельности предприятия: от моделей организации работы в маленьких отделах до сложных иерархических структур. BPwin — мощное средство моделирования процессов при создании корпоративных информационных систем.

BPwin является средством системного анализа деловой и производственной активности, позволяющим отслеживать соответствие структуры бизнеса, документооборота, финансовых потоков требованиям современной экономики.

BPwin автоматизирует задачи, связанные с построением моделей, обеспечивая семантическую строгость, необходимую для гарантирования правильности результатов, а также целостность и непротиворечивость модели, которые гарантируются применением методологии IDEF0.

Основными преимуществами BPwin являются:

  • — поддержка сразу трех стандартных нотаций — IDEF0 (функциональное моделирование), DFD (моделирование потоков данных) и IDEF3 (моделирование потоков работ);
  • — возможность повышения эффективности бизнеса, оптимизации любых процедур в компании;
  • — полная поддержка методов расчета себестоимости по объему хозяйственной деятельности (функционально-стоимостной анализ, АВС);
  • — низкая цена, распространенность, наличие руководств по использованию и компетентных специалистов;
  • — дешевизна и простота освоения и применения.

Пример 4.1

Разработать функциональную модель многоассортиментного производства изделий из полипропилена. Производство выпускает пять базовых типов изделий:

  • — напольные покрытия — нетканое полотно, имеющее, как правило, рисунок. Ассортимент по цветам составляет несколько десятков;
  • — покрытия для автомобиля — нетканое полотно. Имеет несколько видов по толщине;
  • — манит — нетканое полотно, имеющее белый цвет, относительно большой вес и толще чем все остальные продукты. Используется в основном для изготовления матрацев, также применяется как утеплитель и шумоизолятор для автомобилей;
  • — полотно геотекстильное для дорожного строительства (ПГДС) — нетканое полотно, напоминает манит, но имеет меньшую поверхностную плотность, так как делается из более тонких волокон. Используется при дорожных работах, служит прослойкой между песчаным и грунтовым слоями, чтобы предотвратить вымывание песчаного слоя, служащего дренажом;
  • — теплонит — состоит из трех слоев: два слоя нетканого материала и одного слоя пленки. Нетканый материал имеет структуру, схожую с ПГДС. Используется для укрытия буровых установок в зимнее время, из него делаются шатровые сооружения, также как гидроизолятор при захоронении отходов.

Основными этапами производства являются:

  • — планирование производства (стратегическое и календарное на один месяц);
  • — подготовка и планирование наличия всех необходимых ресурсов;
  • — изготовление полупродуктов (нетканое волокно) и продукции (нетканый материал);
  • — нанесение рисунка, пропитки и осуществление ламинирования;
  • — контроль качества.

Разработка функциональной модели осуществляется с помощью методологии функционального моделирования IDEF0.

Был произведен анализ работы производства, начиная от определения цели функционирования производства и заканчивая подробным описанием работы конкретных аппаратов на самом низком уровне детализации.

На рис. 4.1—4.16 представлены основные этапы производства и их детализация с использованием SADT-диаграм.

На рис. 4.1, 4.2 представлен главный (материнский) блок, он определяет функцию всего производства, т. е. цель функционирования данного производства. Цель — получение прибыли. Все остальные диаграммы, представленные ниже, являются дочерними диаграммами по отношению к блоку АО, т. е. подмодулями единого исходного модуля, которые сами в дальнейшем подлежат детализации. Происходит постепенное введение все большего уровня детализации по мере создания диаграмм.

Из двух дочерних модулей АО рассматривается блок «Изготовить продукцию», который в свою очередь, также подлежит детализации.

Дочерними блоками являются SADT-диаграммы «Планировать производство (АН)» (рис. 4.3) и «Изготовить изделие (А13)» (рис. 4.16). Для SADT-диаграммы «Изготовить изделие» дочерним является блок «Изготовить нетканое волокно (А131)».

Читая представленные диаграммы и комментарии к ним, можно легко вникнуть в суть происходящих на производстве процессов, определить направление материальных и трудовых ресурсов, легко можно заметить такие системные характеристики, как управление, обратная связь и исполнители.

Комментарии к IDEFO-диаграммам.

Извлечь прибыль (рис. 4.1—4.2. SADT-диаграмма АО).

Суть этой функции заключается в получение наибольшей прибыли путем продажи производимой продукции из полипропилена.

Изготовить продукцию (рис. 4.3. SADT-диаграмма А1).

Суть этой функции заключается в изготовлении продукции, основанном на реальных и перспективных возможностях.

Планировать производство (рис. 4.4. SADT-диаграмма АН).

Суть этой функции заключается в планировании производства, начиная от глобального прогнозирования и принятия стратегических решений, до планирования времени работы одной производственной единицы, одного человека.

Подготовить все необходимые ресурсы (рис. 4.5. SADT-диаграмма А12).

Суть этой функции заключается в подготовке всех необходимых ресурсов, начиная от денежных средств и основного сырья, до износившихся деталей и трудовых ресурсов.

Изготовить изделие (рис. 4.6. SADT-диаграмма А13).

Суть этой функции заключается в изготовлении всего количества изделий, основанном на данных технологического регламента и плана.

Контролировать качество (рис. 4.7. SADT-диаграмма А14).

Суть этой функции заключается в постоянном контроле качества производимой продукции, контроль осуществляется визуально, с помощью приборов и сигнализации.

Планировать производство (рис. 4.8. SADT-диаграмма А111).

Планировать производство в перспективе (Стратегическое планирование).

На уровне перспективного прогнозирования работы предприятия ставятся разовые задачи, имеющие частично субъективные модели развития производства, решения которых оцениваются совокупностью основных показателей работы производства.

Планировать работу производства на 1 месяц (календарное планирование) (рис. 4.9. SADT-диаграмма АН2).

Задача календарного планирования выпуска продукции данного производства заключается в составлении плана (расписания) работы оборудования на заданный срок (в реальности этот срок пусть составит 7—31 день) для выпуска входного множества заказов.

Изготовить нетканое волокно (рис. 4.10. SADT-диаграмма А131).

Изготовить нетканый материал (рис. 4.11. SADT-диаграмма А132).

Нанести рисунок (рис. 4.12. SADT-диаграмма А133).

Нанести пропитку (рис. 4.13. SADT-диаграмма А134).

Ламинировать (рис. 4.14. SADT-диаграмма А135).

Подготовить волокно для переработки (рис. 4.15. SADT-диаграмма А1221).

Наработать нетканый материал (рис. 4.16. SADT-диаграмма А1322).

SADT-диаграмма АО

Рис. 4.7. SADT-диаграмма АО

Расширенная SADT-диаграмма АО

Рис. 4.2. Расширенная SADT-диаграмма АО

SADT-диаграмма All

Рис. 4.4. SADT-диаграмма All

SADT-диаграмма А13

Рис. 4.6. SADT-диаграмма А13

SADT-диаграмма А111

Рис. 4.8. SADT-диаграмма А111

SADT-диаграмма А131

Рис. 4.10. SADT-диаграмма А131

SADT-диаграмма А133

Рис. 4.12. SADT-диаграмма А133

SADT-диаграмма А135

Рис. 4.14. SADT-диаграмма А135

SADT-диаграмма А1322

Рис. 4.16. SADT-диаграмма А1322

Тема 5

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >