Что следует понимать под методологией sadt

SADT, Нотация IDEF0

Методология IDEF0 успешно применяется в самых различных отраслях как эффективное средство анализа, проектирования и представления деловых процессов. Основной структурной единицей IDEF0-модели является диаграмма, представляющая собой графическое описание модели предметной области или ее части. Главными компонентами IDEF0-диаграммы являются блоки.
Блоки отображают некоторые работы, функции, процессы, задачи, которые происходят или выполняются в течение определенного времени и имеют некоторые результаты. Блоки изображаются в виде прямоугольников. Каждая сторона функционального блока имеет назначение (рис.1): левая сторона предназначена для входа, правая – для выхода, верхняя – для управления, нижняя – для механизмов.

Взаимодействие функций с внешним миром и между собой описывается с помощью дуг (связей).

В IDEF0 различают пять типов дуг:
1.вход (Input) – материал или информация, которые используются или преобразуются блоком для получения результата (выхода). Блок может не иметь ни одной входной дуги. Данный вид дуги поступает на левую сторону блока.
2.управление (Сontrol) – условия, правила, стратегии, стандарты, которые влияют на выполнение функции. Каждый блок должен иметь хотя бы одну дугу управления. Данный вид дуг поступает на верхнюю сторону блока.
3.выход (Output) – результат выполнения функции (материал или информация). Каждая функция должна иметь хотя бы одну выходную дугу. Данный вид дуг выходит из правой стороны блока.
4.механизм (Mechanism) – ресурсы, с помощью которых выполняется работа. Это могут быть, например, денежные средства, персонал предприятия, станки. Данный вид дуг поступает на нижнюю сторону блока.
5.вызов (Call) – специальная дуга, указывающая на другую модель предметной области. Данный вид дуги выходит из нижней стороны блока. Дуга вызова не является компонентом собственно методологии SADT. Она является расширением IDEF0-методологии и предназначена для организации коллективной работы над моделью, разделения модели на независимые модели и объединения различных моделей предметной области в одну модель.

Для идентификации граничных дуг используются ICOM-коды (аббревиатура из первых букв типов связей – Input, Control, Output и Mechanism). Граничной дугой называется дуга, выходящая за пределы диаграммы. Внутренние стрелки связывают работы между собой. Различают пять видов связей работ:
1. связь по входу – стрелка выхода вышестоящей работы направляется на вход нижестоящей;
2. связь по управлению – выход вышестоящей работы направляется на управление нижестоящей;
3. обратная связь по входу – выход нижестоящей работы направляется на вход вышестоящей;
4. обратная связь по управлению – выход нижестоящей работы направляется на управление вышестоящей;
5. связь выход-механизм – выход одной работы направляется на механизм другой

IDEF0-модель предполагает наличие четко сформулированной цели, единственного субъекта моделирования и одной точки зрения.
Модель в нотации IDEF0 представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма описывает отдельные компоненты системы и располагается на отдельном листе.
Модель может содержать четыре типа диаграмм:
1.контекстную диаграмму (общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой);
2.диаграммы декомпозиции (описывают каждый компонент и их взаимодействие);
3.диаграммы дерева узлов (отображают иерархическую взаимосвязь блоков (функций, работ) без описания взаимосвязей между ними);
4.диаграммы только для экспозиции (FEO) (строятся в основном для справочных целей).

Построение модели AS-IS и TO-BE

Технология проектирования сложных систем подразумевает, как правило, создание двух видов функциональных моделей предметной области:
-модели существующей организации процесса AS-IS (как есть);
-модели новой организации процесса ТО-ВЕ (как будет).
Модель AS-IS позволяет определить неэффективные места существующего на момент моделирования процесса, оценить, насколько глубоким изменениям необходимо подвергнуть существующую структуру организации системы. Признаками неэффективности существующего процесса могут быть, например, бесполезные работы (в работах отсутствует выход), неуправляемые работы (в работах отсутствует управление), отсутствие обратных связей по управлению и по входу.

С учетом анализа найденных в модели AS-IS недостатков создаются модели ТО-ВЕ. Модели ТО-ВЕ используются для оценки более эффективных способов выполнения процесса в системе. На основе модели ТО-ВЕ, отражающей оптимальный способ выполнения процесса, строится прототип, а затем окончательный вариант системы.

Источник

Что следует понимать под методологией sadt

Источник: Электронный конспект лекций, Григорьев А.В., Донецьк, ДонНТУ – 2010.

1. Назначение и общие возможности

Методология SADT разработана Дугласом Россом. Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения структурно-функциональной модели объекта какой-либо предметной области.
Широко используется в проектировании бизнес-процессов, технических объектов, организационных систем и т.д. Претендует на роль обязательного инструментального средства создания любых проектов на ранних стадиях. Позволяет обеспечивать передачу моделей в системы более позднего проектирования.
Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на следующих концепциях:
1) Графическое представление блочного моделирования.
Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описываются посредством интерфейсных дуг, выражающих «ограничения», которые в свою очередь определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются.
2) Строгость и точность.
Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают:
• Ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3–6 блоков, ограничение когнитивной сложности, т.к. человек при большем количестве факторов начинает их интуитивно делить на группы);
• Связность диаграмм (композиция в нумерации блоков);
• Уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен);
• Синтаксические правила для графики (блоков и дуг);
• Разделение входов и управлений (правило определения роли данных).
• Отделение организации от функции, т.е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель.
Методология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может использоваться для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются.
Является удобным механизмом построения структурных моделей в САПР.

2. Состав функциональной модели

Результатом применения методологии SADT является модель, которая состоит из диаграмм (схем), фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга.
Диаграммы – главные компоненты модели, все функции ИС и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги.
Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.
Управляющая информация входит в блок сверху.
Информация, которая подвергается обработке (входная), показана с левой стороны блока.
Результаты (выход) показаны с правой стороны блока.
Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу (рис.1.).

Рис.1. Функциональный блок и интерфейсные дуги

Механизмы (дуги с нижней стороны) показывают средства, с помощью которых осуществляется выполнение функций. Механизм может быть человеком, компьютером или любым другим устройством, которое помогает выполнять данную функцию (рисунок 2).

Рис.2. Пример механизма

Пример 2: блок – проектирование дома, управление – ГОСТы на проектирование, входы – параметры желаемого проекта, выход – готовый проект (чертежи), механизм – компьютер, ArchiCAD, его базы данных, проектировщик.
Одной из наиболее важных особенностей методологии SADT является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель. На рисунке 3 приведены четыре диаграммы и их взаимосвязи, показана структура SADT-модели. Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма иллюстрирует «внутреннее строение» блока на родительской диаграмме.

Рис.3. Структура SADT-модели. Декомпозиция диаграмм

3. Иерархия диаграмм

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 полный набор внешних интерфейсов системы в целом.
Затем блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами.
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.
Другое название SADT – система для передачи понимания.
Модель SADT представляет собой серию диаграмм с сопроводительной документацией, разбивающих сложный объект на составные части, которые представлены 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.
Каждый блок на диаграмме имеет свой номер. Блок любой диаграммы может быть далее описан диаграммой нижнего уровня, которая, в свою очередь, может быть далее детализирована с помощью необходимого числа диаграмм. Таким путем формируется иерархия диаграмм.
Для того, чтобы указать положение любой диаграммы или блока в иерархии, используются номера диаграмм. Например, А21 является диаграммой, которая детализирует блок 1 на диаграмме А2. Аналогично, А2 детализирует блок 2 на диаграмме А0, которая является самой верхней диаграммой модели. На рисунке 4 показано типичное дерево диаграмм.

Рис.4. Иерархия диаграмм

Некоторые дуги присоединены к блокам диаграммы обоими концами, у других же один конец остается неприсоединенным. Неприсоединенные дуги соответствуют входам, управлениям и выходам родительского блока. Источник или получатель этих пограничных дуг может быть обнаружен только на родительской диаграмме. Неприсоединенные концы должны соответствовать дугам на исходной диаграмме. Все граничные дуги должны продолжаться на родительской диаграмме, чтобы она была полной и непротиворечивой.

4. Типы связей между функциями

На SADT-диаграммах явно не указаны ни последовательность, ни время. Однако, обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть изображены с помощью дуг. Различают семь типов связывания.
Тип случайной связности.
Связь между функциями мала или полностью отсутствует.
Рис.5. Случайная связность

Тип логической связности.
Данные и функции попадают в общий класс или набор элементов, но функциональных отношений между ними нет.
Тип временной связности.
Функции связанны во времени, когда их данные используются одновременно или функции включаются параллельно, а не последовательно.
Тип процедурной связности.
Функции выполняются в течение одной и той же части цикла или процесса.

Рис.6. Процедурная связность

Тип коммуникационной связности.
Блоки используют одни и те же входные данные и/или производят одни и те же выходные данные.

Рис.7. Коммуникационная связность

Тип последовательной связности.
Выход одной функции служит входными данными для следующей функции. Моделирует причинно-следственные зависимости.

Рис.8. Последовательная связность

Тип функциональной связности.
Отражает наличие полной зависимости одной функции от другой.

Рис.9. Функциональная связность

Функциональная связь, показанная на рисунке 12, в математических терминах может иметь вид: C = g(B) = g(f(A))

5. Процесс моделирования в SADT

Процесс моделирования в SADT является итеративной последовательностью шагов, приводящих к точному описанию системы.
Высокая эффективность SADT обусловлена разделением функций, выполняемых участниками создания SADT-проектов:
— эксперты являются источниками информации,
— авторы создают диаграммы и модели,
— библиотекарь координирует обмен письменной информацией,
— читатели рецензируют и утверждают модели,
— Комитет технического контроля принимает и утверждает модель.

Рис.10. Процесс создания SADT-модели, описанный с помощью SADT-диаграммы.

6. Типы и назначения диаграмм в SADT

В настоящее время существуют различные типы диаграмм SADT, отличающиеся назначением. Можно назвать IDEF0, IDEF1, IDEFX, IDEF3 и т.д.

Источник

Основные сведения о SADT-методологии

Наиболее удобным языком моделирования таких процессов является методология SADT (Structured Analysis and Design Technique — методология структурного анализа и проектирования), предложенная более 20 лет назад Дугласом Россом и опробована на практике в период с 1969 по 1973 г. SADT — это способ функционального моделирования разработан на базе методологии структурного анализа систем, в основе которой лежала идея декомпозиции основных процессов деятельности на составляющие.

Что такое SADT-МЕТОДОЛОГИЯ?

SADT-МЕТОДОЛОГИЯ – совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной структуры сложных иерархических систем в виде модели, которая должна дать ответ на некоторые заранее определенные вопросы. В основе этого метода мо-делирования систем лежит описание системы, создаваемого с помощью естественного языка, позволяющего свободно описать функционирование моделируемой системы. На основе гра—фических средств SADT/IDEF0 дескриптивное описание системы снабжается изображением ее модели, которое практически полностью устраняет возможную неоднозначность семантического описания. SADT — это методология, разработанная специально для того, чтобы облегчить описание и понимание искусственной системы средней сложности и ее среды до определения требований к программному обеспечению или к чему-либо другому.

Принципы методологии SADT

В основе методологии SADT лежат два основных принципа:

SA-блоки, на основе которых создается иерархическая многоуровневая модульная систе-ма, каждый уровень которой представляет собой законченную систему (блок), поддержи-ваемую и контролируемую системой (блоком), находящейся над ней.

Декомпозиция. Использование этой концепции позволяет разделить каждый блок, пони—маемый как единое целое, на свои составляющие, описываемые на более детальной диа-грамме. Процесс декомпозиции проводится до достижения нужного уровня подробности описания. Диаграмма ограничивается 3-6 блоками для того, чтобы детализация осуществ-лялась постепенно. Вместо одной громоздкой модели используется несколько небольших взаимосвязанных моделей, значения которых взаимно дополняют друг друга, делая понятной структуризацию сложного объекта.

Применение SADT методологии

Применение SADT методологии основано на формализованном процессе создания системы, при разбиении его на следующие фазы:

Обычно SADT-методология применяется на ранних этапах жизненного цикла информационной системы.
SADT-МОДЕЛЬ — это точное, полное и адекватное текстовое и графическое описание системы имеющей конкретное назначение, выполненное в виде иерархически организованной со-вокупности диаграмм, созданных на основе стандартного представления данных. Это описание системы у которой есть единственный субъект, цель и одна точка зрения с помощью SADT-методологии. Такая модель представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм, организованных в виде древовидной структуры, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы.

В SADT-моделях используются как естественный, так и графический языки. Для передачи информации о конкретной системе источником естественного языка служат люди, описываю-щие систему, а источником графического языка — сама методология SADT. Графический язык SADT обеспечивает структуру и точную передачу модели семантики естественного языка. Графический язык SADT организует естественный язык вполне определенным и однозначным образом, за счет чего SADT позволяет описывать системы, которые до недавнего времени не поддавались адекватному представлению.

С точки зрения SADT модель может быть сосредоточена либо на функциях системы, либо на ее объектах. SADT-модели, ориентированные на функции, принято называть ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ МОДЕЛЯМИ, а ориентированные на объекты системы — МОДЕЛЯМИ ДАННЫХ.

Функциональная модель представляет с требуемой степенью детализации систему функций, которые в свою очередь отражают свои взаимоотношения через объекты системы. Модели данных дуальны к функциональным моделям и представляют собой подробное описание объектов сис-темы, связанных системными функциями. Полная методология SADT поддерживает создание множества моделей для более точного описания сложной системы.

4 этапа SADT

Согласно авторам SADT процесс моделирования, как процесса создания непротиворечивой и полезной системы описаний, состоит из четырех последовательных этапов:

Применяемый в SADT цикл автор/читатель позволяет регулярно доводить до сведения автора замечания к разработанной им модели. Тем самым обеспечивается непрерывная проверка ее качества специально отобранными для этого читателями. В SADT-методологии определены обязанности SADT –библиотекаря, обеспечивающие поддержку, как коллективной деятельности, так и индивидуальную работу автора.
SADT выделяется среди современных методологий описания систем благодаря своему широкому применению, т.к. SADT:

является единственной методологией, легко отражающей такие системные характеристики, как управление, обратная связь и исполнители. Это объясняется тем, что SADT изначально возникла на базе проектирования систем более общего вида в отличие от других структурных методов, «выросших» из проектирования программного обеспечения;

в дополнение к имеющимся концепциям и стандартам для создания систем добавлены развитые процедуры поддержки коллективной работы;

предназначена для применением на ранних стадиях создания системы;

можно сочетать с другими структурными методами. Это достигается использованием графических SADT-описаний в качестве схем, связывающих воедино различные методы, примененные для описания определенных частей системы с различным уровнем детализации.

Наличие собственного графического языка SADT, и его усиленное использование преобразовало SADT в законченную методологию, способную повысить качество продуктов, создаваемых на ранних стадиях развития проекта.
В программе интегрированной компьютеризации производства (ICAM) Министерства обо-роны США была признана полезность SADT, что привело в 1993 году к стандартизации и публикации ее части, называемой IDEF0 в качестве федерального стандарта в США, а в 2000 году — в качестве руководящего документа по стандартизации в Российской Федерации. Под названием IDEF0 SADT применялась тысячами специалистов в военных и промышленных организациях.

Источник

Методология функционального моделирования SADT

Методология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может быть использована для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются.

Состав функциональной модели

Одной из наиболее важных особенностей методологии SADT является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель.

Рис 1. Функциональный блок и интерфейсные дуги

На рисунке 2, где приведены четыре диаграммы и их взаимосвязи, показана структура SADT-модели. Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма иллюстрирует «внутреннее строение» блока на родительской диаграмме.

Иерархия диаграмм

Затем блок, который представляет систему 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, которые представлены 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.

Рис.2. Структура SADT-модели. Декомпозиция диаграмм

Рис. 3. Одновременное выполнение

Рис. 4. Соответствие должно быть полным и непротиворечивым

Некоторые дуги присоединены к блокам диаграммы обоими концами, у других же один конец остается неприсоединенным. Неприсоединенные дуги соответствуют входам, управлениям и выходам родительского блока. Источник или получатель этих пограничных дуг может быть обнаружен только на родительской диаграмме. Неприсоединенные концы должны соответствовать дугам на исходной диаграмме. Все граничные дуги должны продолжаться на родительской диаграмме, чтобы она была полной и непротиворечивой.

На SADT-диаграммах не указаны явно ни последовательность, ни время. Обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть изображены с помощью дуг. Обратные связи могут выступать в виде комментариев, замечаний, исправлений и т.д. (рисунок 5).

Рис. 5. Пример обратной связи

Как было отмечено, механизмы (дуги с нижней стороны) показывают средства, с помощью которых осуществляется выполнение функций. Механизм может быть человеком, компьютером или любым другим устройством, которое помогает выполнять данную функцию (рисунок 6).

Рис. 6. Пример механизма

Каждый блок на диаграмме имеет свой номер. Блок любой диаграммы может быть далее описан диаграммой нижнего уровня, которая, в свою очередь, может быть далее детализирована с помощью необходимого числа диаграмм. Таким образом, формируется иерархия диаграмм.

Для того, чтобы указать положение любой диаграммы или блока в иерархии, используются номера диаграмм. Например, А21 является диаграммой, которая детализирует блок 1 на диаграмме А2. Аналогично, А2 детализирует блок 2 на диаграмме А0, которая является самой верхней диаграммой модели. На рисунке 7 показано типичное дерево диаграмм.

Рис. 7. Иерархия диаграмм

Типы связей между функциями

Одним из важных моментов при проектировании ИС с помощью методологии SADT является точная согласованность типов связей между функциями. Различают по крайней мере семь типов связывания:

Ниже каждый тип связи кратко определен и проиллюстрирован с помощью типичного примера из SADT.

(0) Тип случайной связности : наименее желательный.

Случайная связность возникает, когда конкретная связь между функциями мала или полностью отсутствует. Это относится к ситуации, когда имена данных на SADT-дугах в одной диаграмме имеют малую связь друг с другом. Крайний вариант этого случая показан на рисунке 8.

Рис. 8. Случайная связность

(1) Тип логической связности. Логическое связывание происходит тогда, когда данные и функции собираются вместе вследствие того, что они попадают в общий класс или набор элементов, но необходимых функциональных отношений между ними не обнаруживается.

(2) Тип временной связности. Связанные по времени элементы возникают вследствие того, что они представляют функции, связанные во времени, когда данные используются одновременно или функции включаются параллельно, а не последовательно.

(3) Тип процедурной связности. Процедурно-связанные элементы появляются сгруппированными вместе вследствие того, что они выполняются в течение одной и той же части цикла или процесса. Пример процедурно-связанной диаграммы приведен на рисунке 9.

Рис. 9. Процедурная связность

(4) Тип коммуникационной связности. Диаграммы демонстрируют коммуникационные связи, когда блоки группируются вследствие того, что они используют одни и те же входные данные и/или производят одни и те же выходные данные (рисунок 10).

(5) Тип последовательной связности. На диаграммах, имеющих последовательные связи, выход одной функции служит входными данными для следующей функции. Связь между элементами на диаграмме является более тесной, чем на рассмотренных выше уровнях связок, поскольку моделируются причинно-следственные зависимости (рисунок 11).

(6) Тип функциональной связности. Диаграмма отражает полную функциональную связность, 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 рисунке 12.

Рис.10. Коммуникационная связность

Рис. 11. Последовательная связность

В математических терминах необходимое условие для простейшего типа функциональной связности, показанной на рисунке 12, имеет следующий вид:

Ниже в таблице представлены все типы связей, рассмотренные выше. Важно отметить, что уровни 4-6 устанавливают типы связностей, которые разработчики считают важнейшими для получения диаграмм хорошего качества.

Источник