Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Синтаксис и применение диаграмм
Модели представляет собой взаимосвязанные наборы диаграмм После того как определены субъект, цель и точка зрения модели, начинается первая итерация процесса моделирования по методологии SADT. Субъект определяет, что включить в модель, а что исключить из нее. Точка зрения диктует автору модели выбор нужной информации о субъекте и форму ее подачи. Цель становится критерием окончания моделирования. Конечным результатом этого процесса является набор тщательно взаимоувязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня всей системы и заканчивая подробным описанием деталей или операций системы. Каждое из таких тщательно взаимосогласованных описаний называется диаграммой. SADT-модель объединяет и организует диаграммы в иерархические структуры, в которых диаграммы наверху модели менее детализированы, чем диаграммы нижних уровней. Другими словами, модель SADT можно представить в виде древовидной структуры диаграмм, где верхняя контекстная диаграмма является наиболее общей, а самые нижние ─ наиболее детализированы. Диаграмма ─ основной рабочий элемент при создании модели. Разработчик диаграмм и моделей обычно называется аналитиком, или, в терминологии SADT, автором. Диаграммы имеют собственные синтаксические правила, отличающиеся от синтаксических правил моделей. Каждая SADT-диаграмма содержит блоки и дуги. Блоки изображают функции моделируемой системы. Дуги связывают блоки вместе и отображают взаимодействия и взаимосвязи между ними. Пример типичной SADT-диаграммы приведен на рис. 1.9. Диаграмме дается название, которое располагается в центре нижней части ее бланка. На каждой диаграмме написана стандартно идентифицирующая ее информация: автор диаграммы, частью какого проекта является работа, дата создания или последнего пересмотра диаграммы, статус диаграммы. Вся идентифицирующая информация располагается в верхней части бланка диаграммы. Функциональные блоки на диаграммах изображаются прямоугольниками. Блок представляет функцию или активную часть системы, поэтому названиями блоков служат глаголы или глагольные обороты. Например, названиями блоков диаграммы “выполнить задание” являются: “определить степень выполнения задания”, “выбрать инструменты”, “подготовить рабочее место”, “обработать на станке” и “собрать” (рис. 1.9).
Рис.1.9 Типичная SADT-диаграмма
Кроме того, SADT требует, чтобы в диаграмме было не менее трех и не более шести блоков. Эти ограничения поддерживают сложность диаграмм и модели на уровне, доступном для чтения, понимания и использования. Другими словами, SADT-диаграммы и SADT-модели наглядны. В отличие от других графических методов структурного анализа в SADT каждая сторона блока имеет особое, вполне определенное назначение. Левая сторона блока предназначена для входов, верхняя ─ для управления, правая ─ для выходов, нижняя ─ для механизмов. Такое обозначение отражает определенные системные принципы: входы преобразуются в выходы, управление ограничивает или предписывает условия выполнения преобразований, механизмы показывают, кто, что и как выполняет функция. Блоки SADT никогда не размещаются на диаграмме случайным образом. Они располагаются по степени важности, как ее понимает автор диаграммы. В SADT этот относительный порядок называется доминированием. Доминирование понимается как влияние, которое один блок оказывает на другие блоки диаграммы. Например, самым доминирующим блоком диаграммы может быть либо первый из требуемой последовательности функций, либо планирующая или контролирующая функция, влияющая на все другие функции (такая, как “ определить степень выполнения задания” на рис. 1.9). Наиболее доминирующий блок обычно размещается в верхнем левом углу диаграммы, а наименее доминирующий ─ в правом нижнем углу. В результате получается "ступенчатая" схема, подобная представленной на рис. 1.9 для блоков 1, 2, 3. Расположение блоков на странице отражает авторское определение доминирования. Таким образом, топология диаграммы показывает, какие функции сильнее влияют на остальные. Чтобы подчеркнуть это, SADT-аналитик может перенумеровать блоки в соответствии с порядком их доминирования. Порядок доминирования может обозначаться цифрой, размещенной в правом нижнем углу каждого прямоугольника: 1 будет указывать на наибольшее доминирование, 2 ─ на следующее после наибольшего, и т.д. На рис.1.9 показано, что блок “О пределить степень выполнения задания” влияет на все остальные шаги по обработке детали через следующий шаг задания, поэтому данный блок пронумерован единицей. Поскольку блок “ Подготовить рабочее место” должен быть перед блоком “О бработать на станке и собрать”, этим блокам присвоены номера 3 и 4. Блоки в SADT должны быть перенумерованы. Номера блоков служат однозначными идентификаторами для системных функций и автоматически организуют эти функции в иерархию модели. Используя номера блоков и оценивая влияние, которое один блок оказывает на другой, аналитик может организовать модель по принципу функционального доминирования. Это позволяет согласовать иерархический порядок функций в модели с уровнем влияния каждой функции на остальную часть системы. Дуги на SADT-диаграмме изображаются одинарными линиями со стрелками на концах. Для функциональных SADT-диаграмм дуга представляет множество объектов. Дуги в SADT могут представлять, например, планы, данные в компьютерах, машины и информацию. Дуги диаграммы “ Выполнить задание” на рис. 1.9 представляют материалы, написанные на бумаге (например, следующий шаг задания), физические материалы (например, сырье и заготовки), инструменты (например, набор инструментов), рабочие чертежи (например, чертежи и указания), рабочую среду (например, оборудованное рабочее место) и управленческую информацию (например, статус задания). Однако в системном анализе вместо термина "объекты" часто употребляют термин "данные". Это объясняется тем, что системному анализу ранее подвергались, как правило, системы программного обеспечения. Так как в SADT дуги изображают объекты, они описываются (помечаются) существительными или существительными с определениями, располагающимися достаточно близко к линии дуги. Это устраняет неопределенность в принадлежности метки той или иной дуге, и исключает необходимость в дополнительных графических связях (например, в "зигзагах"). Так все метки дуг на диаграмме “ Выполнить задание” расположены вплотную к соответствующим дугам. Такой стиль описания дуг гарантирует, что диаграммы будут упорядоченными и простыми для чтения. Между объектами и функциями возможны 4 отношения: вход, управление, выход, механизм. Каждое из этих отношений изображается дугой, связанной с определенной стороной блока. По соглашению левая сторона блока предназначена для входных дуг, верхняя сторона ─ для управленческих дуг, правая сторона ─ для выходных дуг, нижняя сторона ─ для дуг механизмов. Таким образом, стороны блока чисто графически сортируют объекты, изображаемые касающимися блока дугами. Входные дуги изображают объекты, используемые и преобразуемые функциями. Например, в процессе изготовления детали сырье трансформируется функцией “ Обработать на станке и собрать”. Управленческие дуги представляют информацию, управляющую действиями функций. Обычно это информация, которая указывает, что должна выполнять функция. Например, следующий шаг задания определяет, какие нужно выбрать инструменты, какие потребуются станки в цехе и как инструменты и станки должны использоваться при изготовлении детали. Выходные дуги изображают объекты, в которые преобразуются входы. Например, “ Обработать на станке и собрать” преобразует сырье и брак в результаты обработки, которые в конечном итоге становятся деталями. Дуги механизмов отражают, по крайней мере частично, как функции (т.е. функции системы) реализуются. Например, “Подготовить рабочее место” организует инструменты и станки в эффективное пространство для следующего шага задания. Это ─ рабочая среда, называемая оборудованным рабочим местом. Она обозначает место, где рабочий изготавливает деталь, реализуя функцию “ Обработать на станке и собрать”. Таким образом, механизмы изображают физические аспекты функции (склады, людей, организации, приборы). Итак, SADT-диаграмма составлена из блоков, связанных дугами, которые определяют как блоки влияют друг на друга. Это влияние может выражаться либо в передаче выходной информации к другой функции для дальнейшего преобразования, либо в выработке управляющей информации, предписывающей, что именно должна выполнять другая функция. Например, блок “ Обработать на станке и собрать” влияет на блок “ Определить степень выполнения задания”, выдавая ему результаты обработки для оценки, а блок “ Определить степень выполнения задания” влияет на очередную операцию блока “ Обработать на станке и собрать” с помощью следующего шага задания. Другими словами, существует сильная управляющая связь блока “ Определить степень выполнения задания” с блоком “ Обработать на станке и собрать” и наряду с ней более слабая связь по входу-выходу от блока “ Обработать на станке и собрать” к блоку “ Определить степень выполнения задания”. Таким образом, SADT-диаграммы не являются ни блок-схемами, ни просто диаграммами потоков данных. Это предписывающие диаграммы, представляющие входные – выходные преобразования и указывающие правила этих преобразований. Дуги на них изображают интерфейсы между функциями системы, а также между системой и ее окружающей средой. В методологии SADT используется пять типов взаимосвязей между блоками для описания их отношений: управление, вход, обратная связь по управлению, обратная связь по входу, выход-механизм. Связи по управлению и входу являются простейшими, поскольку они отражают прямые воздействия, которые интуитивно понятны и очень просты. Отношение управления возникает тогда, когда выход одного блока непосредственно влияет на блок с меньшим доминированием. Например, блок “ Определить степень выполнения задания” влияет на блок “ Выбрать инструменты” в соответствии с детальными указаниями, содержащимися в описании следующего шага задания. Отношение входа возникает тогда, когда выход одного блока становится входом для блока с меньшим доминированием, например, выход блока “ Определить степень выполнения задания”, называемый законченное или незаконченное задание, становится входом функции “Обработать на станке и собрать” при выполнении следующего шага задания. Обратная связь по управлению и обратная связь по входу более сложны, поскольку они представляют итерацию или рекурсию. А именно выходы из одной функции влияют на будущее выполнение других функций, что впоследствии влияет на исходную функцию. Обратная связь по управлению возникает тогда, когда выход некоторого блока влияет на блок с большим доминированием. Рассмотрим для примера диаграмму “ Изготовить нестандартную деталь” ( рис.1.10). Функция “ Управлять выполнением задания” ограничивает действие функции “ Контролировать качество выполнения” с помощью чертежа, в котором указаны разрешенные допуски. Кроме того, дуга штамп "принято", являющаяся выходом блока “ Контролировать качество выполнения”, организует работу блока “ Управлять выполнением задания”, поскольку именно штамп "принято" указывает, что задание завершено. Таким образом, штамп "принято" влияет на будущую деятельность блока “ Управлять выполнением задания”, поэтому соответствующая дуга направлена назад. Обратная связь по входу существует тогда, когда выход одного блока становится входом другого блока с большим доминированием. Например, задания, отвергнутые функцией “ Контролировать качество выполнения”, отсылаются на вход блока “ Выполнить задание” в качестве брака. (Это хороший пример, показывающий, что системы часто имеют внутренние обратные связи для эффективного использования бракованных деталей.) Связи "выход-механизм" встречаются нечасто и представляют особый интерес. Они отражают ситуацию, при которой выход одной функции становится средством достижения цели для другой. Например, на рис. 1.9 представлена функция “ Подготовить рабочее место”, имеющая выход оборудованное рабочее место, который, в свою очередь, является механизмом для блока “ Обработать на станке и собрать”. Это означает, что оборудованное рабочее место необходимо для начала процесса обработки. А в этом случае дуга механизма обозначает строго последовательную взаимосвязь: приготовления должны быть завершены до начала работы. Следовательно, связи "выход-механизм" характерны при распределении источников ресурсов (например, требуемые инструменты, обученный персонал, физическое пространство, оборудование, финансирование, материалы). Дуга в SADT редко изображает один объект. Обычно она символизирует набор объектов. Например, дуга, именуемая рабочий комплект, отражает техническое задание, чертеж, план-график, некоторое сырье и заготовки. Так как дуги представляют наборы объектов, они могут иметь множество начальных точек (источников) и конечных точек (назначений). В связи с этим дуги могут разветвляться и соединяться различными сложными способами. Вся дуга или ее часть может выходить из одного или нескольких блоков и заканчиваться в одном или нескольких блоках, как, например, дуга принятое задание на рис. 1.10. Отметим, как различные компоненты дуги принятое задание следуют в другие блоки диаграммы: штамп "принято" является управляющей информацией для блока “ Управлять выполнением задания”, в то время как принятое, но незаконченное задание является входом в блок “ Выполнить задание”. Диаграмма, приведенная на рис.1.10, иллюстрирует как ветви дуг показывают состав набора объектов. Из диаграммы видно также как рабочий комплект и принятое, но незаконченное задание соединяются вместе, образуя сырье и заготовки - вход для блока “ Выполнить задание”. Для объяснения того, как дуги представляют разъединение и соединение наборов объектов, в SADT были разработаны специальные соглашения относительно представления и описания разветвлений и слияний дуг. Разветвление дуг, изображаемое в виде расходящихся линий, означает, что все содержимое дуг или его часть может появиться в каждом ответвлении дуги. Дуга всегда помечается до разветвления, чтобы дать название всему набору Рис. 1.10 Диаграмма “Изготовить нестандартную деталь”
. Кроме того, каждая ветвь дуги может быть помечена или не помечена в соответствии со следующими правилами: непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в метке дуги перед разветвлением (т. е. все объекты принадлежат этим ветвям); ветви, помеченные после точки разветвления, содержат все объекты или их часть, указанные в метке дуги перед разветвлением (т.е. каждая метка ветви уточняет, что именно содержит ветвь). Например, на диаграмме “ Изготовить нестандартную деталь” дуга принятое задание включает несколько объектов и разветвляется в нескольких направлениях. Дуга штамп "принято" влияет на блок “ Управлять выполнением задания”; принятое, но незаконченное задание идет в блок “Выполнить задание “ для следующей обработки, а деталь с биркой идет в блок “ Управлять выполнением задания” для окончательной проверки и поставки. Слияние дуг в SADT, изображаемое как сходящиеся вместе линии, указывает, что содержимое каждой ветви идет на формирование метки для дуги, являющейся результатом слияния исходных дуг. После слияния результирующая дуга всегда помечается для указания нового набора объектов, возникшего после объединения. Кроме того, каждая ветвь перед слиянием может помечаться или не помечаться в соответствии со следующими правилами: 1) непомеченные ветви содержат все объекты, указанные в общей метке дуги после слияния (т.е. все объекты исходят из всех ветвей); 2) помеченные перед слиянием ветви содержат все или некоторые объекты из перечисленных в общей метке после слияния (т.е. метка ветви ясно указывает, что содержит ветвь). Например, сырье и заготовки как часть дуги рабочий комплект сходятся вместе с принятым, но незаконченным заданием для формирования главного входа в функциональный блок “ Выполнить задание”. Сырье и заготовки ─ это название, включающее и те и другие объекты, поэтому дуга после слияния получает эту метку. SADT─методология предлагает еще один способ обеспечения простоты и наглядности диаграмм ─ “тоннелирование дуг”. Потенциально все дуги на диаграмме, независимо от их содержания, могут быть "помещены в тоннель". Помещение дуги в тоннель является способом сокрытия ее источника или приемника. Эти 2 вида проходящих через тоннель дуг (со скрытыми источниками и приемниками) не проходят "сквозь" границу, определяемую блоком и его дугами. Начало проходящих через тоннель дуг, появляющихся из неизвестного источника, заключено в скобки, что указывает на появление этих дуг из некоторой другой части модели или непосредственно извне. Термин "тоннель" является здесь вполне подходящим, поскольку можно представлять себе входящую в тоннель дугу как бы "уходящей под землю". "Тоннельные" обозначения используются для того, чтобы избежать хаотического заполнения нежелательными подробностями диаграмм высокого уровня. Эти обозначения дают возможность управлять появлением необходимых деталей, не запутывая более общие описания родительских диаграмм. Кроме того, "тоннельные" обозначения помогают скрывать сведения, необходимые только для верхних уровней модели. Это минимизирует вероятность загромождения диаграмм ─ декомпозиций необязательной информацией. Дуги с заключенными в скобки концами выполняют эти задачи, поскольку они не рассматриваются как часть границы при касании ими блока и, следовательно, не переносятся на диаграмму, декомпозирующую этот блок На рис. 1.10 показано, как за счет помещения дуг механизмов в тоннель удается избежать загромождения диаграмм декомпозиции блоков диаграммы “ Изготовить нестандартную деталь” неинформативными или очевидными дугами механизмов, касающимися всех блоков. Они запутали бы декомпозиции, не добавив никакой новой информации. Это очень сильно тормозило бы дело, поэтому неинформативные дуги скрывают у границы блока. Рассмотренные примеры свидетельствуют, что дуги в тоннель помещаются не просто для удобства. Это очень важный способ точной регулировки модели для описания системы. В методологии SADT между входными дугами и дугами управления существует определенное различие. В этом заключается одно из главных отличий SADT от других методологий структурного анализа. Можно возразить, что для описания системы достаточно только входов и выходов функций преобразования. Однако, делая различие между входными дугами и дугами управления, SADT дает аналитику возможность точно описать ограничения, накладываемые на функции преобразования. Ограничения позволяют получить более верное представление о работе системы, поскольку они описывают факты и правила, которым должны следовать функции преобразований. Рассмотрим функциональный блок “ Собрать” на рис.1.11, преобразующий сиденье, набор ножек и спинку в стул. Описание с помощью потока данных на этом бы закончилось. SADT же позволяет аналитику дать дополнительную информацию о блоке “ Собрать”.
сборки Добавив дугу управления чертеж, аналитик дает четкое указание ─ при сборке стульев следует руководствоваться только чертежом. Точно определив, что чертеж управляет блоком “ Собрать”, аналитик не делает больше никаких предположений. Это создает благоприятную ситуацию для более сильных утверждений. Например, дуга управления на рис. 1.11 могла бы иметь метку чертеж и особые указания, означающие, что чертеж является стандартным руководством при сборке. Особые указания также должны учитываться при сборке даже в исключительных случаях. Без дуг управления SADT описание системы невозможно было бы интерпретировать настолько легко и точно. Различие между входными дугами и дугами управления ─ действительно мощное средство графического языка SADT. Второе главное отличие методологии SADT от других методов структурного анализа заключается в том, что она отводит важную роль механизму - понятию, свойственному только этой методологии. В SADT система описывается в первую очередь с точки зрения ее функций. Но поскольку система должна быть в конечном итоге реализована (т.е. быть работоспособной), дуги механизма SADT имеют большое значение при описании системы. Они позволяют аналитику точно определить способ выполнения конкретной функции, какие ресурсы требуются для этой функции, кто будет выполнять ее и т. д. С помощью дуг механизма аналитик может добавить к описанию последние детали, не вызывающие сомнений в том, что происходит при выполнении функции. Рассмотрим функцию собрать на рис. 1.11, но с дугой механизма, присоединенной к блоку снизу. Предположим, что дуга механизма имела бы метку клей. Можно представить себе деревянные детали, сначала намазанные клеем, затем состыкованные вместе и высушенные. Если же к блоку “ Собрать” была бы присоединена дуга механизма, помеченная словом отвертка, то можно представить себе детали стула, содержащие винты и обладающие штифтовой схемой соединения, которая требует просто стыковки деталей и затягивания винтов. Сценарии существенно различаются всего лишь из-за изменения единственного слова на дуге механизма. Этот пример показывает, что дуги механизма выявляют средства, необходимые для выполнения функции. Механизмы (на диаграмме) определяют кто будет выполнять конкретные функции. Как показано на рис. 1.10, дуги механизмов на диаграмме “ Изготовить нестандартную деталь” уточняют, что главные функции экспериментального механического цеха будут выполняться представителями трех типов персонала: мастером, оператором, контролером. Это свидетельствует о совместном выполнении функции различными специалистами. Другими словами, несколько дуг механизмов, касающихся блока, могут представлять скоординированную деятельность. Механизмы могут также указывать, что одни функции поддерживают выполнение других функций, поэтому они должны выполняться в требуемой последовательности. Понятие обратной связи является фундаментальным для теории систем. Обратная связь возникает, когда выход некоторой функции А воздействует на вход функции В, а выход функции В воздействует на другую активацию функции А. Основополагающей для SADT является возможность описания двух различных видов обратной связи: по управлению и по потоку данных. Это разграничение двух видов обратной связи очень важно, поскольку обратная связь по управлению сильнее влияет на работу системы, чем обратная связь по потоку данных. Обратная связь по потоку данных между двумя функциями возникает, когда выход одной функции становится входом другой. Например, функция управлять выполнением задания диаграммы “ Изготовить нестандартную деталь” (рис.1.11) показывает обратную связь потока данных с функцией выполнить задание. Это пример обратной связи, возникающей в результате попытки системы эффективно использовать свои отходы (т.е. использовать брак в качестве металлолома для сокращения потребности в сырье). Еще один пример обратной связи между теми же двумя функциями ─ принятое, но незаконченное задание. Она возникает в результате итерации, улучшающей входы до желаемого уровня качества. В данном случае обработка и контролирование производятся до тех пор, пока параметры детали не окажутся в пределах, указанных в чертеже. Обратная связь по управлению появляется тогда, когда выходы двух функций воздействуют друг на друга. Диаграмма изготовить нестандартную деталь (рис.1.10) показывает обратную связь по управлению между блоками “ Управлять выполнением задания”, и “ Выполнить задание” через статус задания. В этом случае статус задания отражает пошаговое продвижение процесса выполнения задания в соответствии с графиком, определенным в плане выполнения задания. Опираясь на статус задания, управляющий пересматривает план выполнения задания, который, в свою очередь, воздействует на будущую деятельность рабочего, связанную с этим заданием. Это пример эффективной реализации системой функций по планированию и обработке с помощью обратной связи по управлению. Приведенные примеры иллюстрируют различия между обратной связью по управлению и обратной связью по потоку данных. Часто функции, воздействующие друг на друга в цикле обратной связи по управлению не могут хорошо выполняться друг без друга, а система при отсутствии обратной связи иногда может не работать.
|