Группы средств структурного анализа и их взаимоотношения

Свойства, присущие любой системе, вне зависимости от того, к какому классу эта система относится, определяют группы средств, необходимых для создания структурных моделей систем. Прежде чем говорить о конкретных графических методологиях и программных средствах структурного анализа – рассмотрим эти группы средств и их взаимосвязи.

Для целей моделирования систем вообще, и структурного анализа в частности, используются три группы средств, иллюстрирующих:

· функции, которые система должна выполнять (функциональные модели);

· состав объектов отношения между данными (структурные модели);

· зависящее от времени поведение системы (динамические модели).

Модель функций системы (функциональная модель системы) – описание функций, выполняемых исследуемой системой, путем создания структурированного описания, показывающего что, как и кем делается в рамках функционирования системы, ее подсистем и задействованных в ней потоков информационных и материальных объектов.

Необходимость и фундаментальная важность данной группы определяется такими свойствами систем, как целесообразность (система, особенно искусственная, при анализе рассматривается прежде всего с точки зрения тех целей, ради достижения которых она существует) и функциональность (система определятся прежде всего с точки зрения создаваемой ею ценности – товаров или услуг).

Важная особенность функциональной модели заключается в том, что она не описывает порядок выполнения функций, а лишь их состав и взаимоотношения между собой и со внешней средой. Порядок выполнения функций описывается динамическими моделями, которые будут рассмотрены ниже.

Семантическая (концептуальная, инфологическая) модель – представляет собой образ реальности исследуемой проблемной ситуации и одновременно – образ базы данных, описывающей проблемную ситуацию. Семантическая модель включает в себя:

· описание информационных объектов или понятий предметной области и связей между ними;

· описание ограничений целостности, то есть требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

Как следует из определения и названия, данная модель отвечает за смысловое (семантическое) описание системы и хранение данных. Необходимость данного класса моделей главным образом обусловлена свойством структурности систем – информационные объекты и понятия системы, выделенные при исследовании, необходимо описывать, а информацию о них – хранить. Кроме того, важная роль данного класса моделей в прикладном системном анализе – поддерживать формальное описание конфигуратора проблемной ситуации, состав и взаимоотношение терминов из всех языков конфигуратора.

Динамическая модель – описывает процесс изменения состояний системы.

Данный класс моделей необходим для отражения динамических свойств систем – функциональности, стимулируемости, изменчивости системы во времени, существования системы в изменяющейся среде. В структурном анализе для моделирования динамики систем, как правило, используются дискретно-событийные модели.

Событие – разовое одномоментное изменение состояния системы.

Дискретно-событийная модель – описание функционирования системы в виде хронологической последовательности событий.

Именно этот класс моделей позволяет описать сценарии выполнения функций, взаимодействия стейкхолдеров между собой, а также с материальными и информационными объектами.

Теперь, когда мы рассмотрели типы моделей и дали им определение, следует обратить внимание, что для того, чтобы описать какую-либо систему необходимо дать ее описание с точки зрения всех трех групп средств – то есть система должна быть описана и функциональной моделью, и семантической, и динамической.

При этом отдельные модели подсистем, выполненные с помощью средств моделирования, принадлежащих различным группам, комбинируются в рамках единой модели системы (рисунок 4).

В комбинации средств моделирования необходимо понимать следующие принципиальные моменты:

· Общий анализ структуры системы производится на основе функциональной модели, поскольку функции определяют результат деятельности системы, ту пользу, которую из нее могут извлечь потребители, ту ценность, которую система представляет. Декомпозиция системы на функциональные подсистемы позволяет построить модель создания ценности в системе.

В комбинации средств моделирования необходимо понимать следующие принципиальные моменты:

· Общий анализ структуры системы производится на основе функциональной модели, поскольку функции определяют результат деятельности системы, ту пользу, которую из нее могут извлечь потребители, ту ценность, которую система представляет. Декомпозиция системы на функциональные подсистемы позволяет построить модель создания ценности в системе.

Рисунок 4 – Комбинация средств структурного анализа в рамках модели системы

· При описании материальных или информационных потоков необходимо задокументировать передающиеся по этим потомкам объекты при помощи семантических моделей.

· На нижнем, самом детальном уровне описания функциональной структуры модели возникает необходимость в описании порядка выполнения каждой функции при помощи динамических моделей.