MODELOWANIENIE SYSTEMÓW INFORMACYJNYCH

MODELOWANIE SYSTEMÓW
INFORMACYJNYCH
Wykładowca:
dr inż. Grażyna Hołodnik-Janczura
Instytut Organizacji i Zarządzania
Politechnika Wrocławska
GHJ
1
LITERATURA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Barker R., Longman C., CASE*Method:
Modelowanie funkcji i procesów, WNT, W-wa, 1996
Barker R., CASE*Method: Modelowanie związków
encji, WNT, W-wa, 1996
Rodgers U., Oracle – przewodnik projektanta baz
danych, WNT, 1995
Wrycza S., Analiza i projektowanie systemów
informatycznych zarządzania, PWN, W-wa, 1999
Flakiewicz W., Systemy informacyjne w
zarządzaniu, C.H. Beck, W-wa, 2002
Chen P.P., The entity-relationship model, ACM
Transactions on Database Systems, 1976
GHJ
2
TEMATYKA
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
Podstawowe definicje
Metodyki tworzenia systemów informatycznych
Techniki modelowania struktury funkcjonalnej
Techniki modelowania struktury informacyjnej
Zasady transformacji D O-Z do schematu tabel b.d.
Narzędzia CASE
GHJ
3
Definicja modelu
[Zieleniewski J.]
• Opis obiektu lub zbioru obiektów rzeczywistych
lub abstrakcyjnych, zjawisk lub zdarzeń
• Model winien być skonstruowany w takim
języku, który umożliwia identyfikację modelu
(warunek precyzji)
• Może być wyrażony za pomocą
– składni określonego języka (lingwistyczny)
– wzoru matematycznego (formalny)
– schematu o ściśle określonej notacji (graficzny)
GHJ
4
Definicja metamodelu
Stanowi definicję konstrukcji modelu
wyrażoną przy zastosowaniu języka tego
modelu
GHJ
5
Modelowanie
KONCEPCJA
staje się zrozumiała
INDYWIDUALNOŚĆ
wyrażona za pomocą
przedstawiana przez
GHJ
SYMBOL
6
Podejścia w modelowaniu
Pełny zakres
ZSTĘPUJĄCE
WSTĘPUJĄCE
Opuszczone
szczegóły
Niepotrzebne
szczegóły
ZSTĘPUJĄCE + WSTĘPUJĄCE
GHJ
Opuszczone
szczegóły
7
Podejścia w modelowaniu SI
• Strukturalne (strukturalno-relacyjne) – oddzielne
modelowanie informacji i procesów
• Obiektowe – integralne modelowanie informacji i
procesów
• Społeczne – skupione na aspektach ludzkich i
społecznych
GHJ
8
Metodyka
• Wyznacza ramy organizacyjne dla procesu
opracowywania systemów informatycznych.
• Obejmuje, dostosowane do specyfiki podejścia,
metody, techniki i narzędzia.
• Definiuje:
–
–
–
–
–
etapy, na które dzieli cały proces,
zadania do wykonania,
rezultaty tych zadań,
obowiązujące standardy,
zasady kontrolowania jakości.
GHJ
9
Przykłady metodyk
• SSADM (Structured Systems Analysis and Design
Method)
• IE (Information Engineering)
• YSM (Yourdon Systems Method)
• CASE*Method
• OMT (Object Modelling Technique)
• RATIONAL
GHJ
10
Techniki
• Opisują z różnych punktów widzenia wymagania dla
systemu.
• Są to procedury na różnym poziomie sformalizowania
wraz z odpowiednim sposobem reprezentacji, np.
diagram przepływu danych, diagram obiekt-związek.
GHJ
11
Narzędzia
• Programy komputerowe, które zapewniają
implementację technik modelowania (na różnym
poziomie automatyzacji) w celu zebrania, aktualizacji
i prezentacji wymagań systemowych.
• Narzędzia zaawansowane umożliwiają
wygenerowanie pewnych produktów, np. projekt bazy
danych.
• Narzędzia CASE (Computer Aided Systems/Software
Engineering), np. IE Workbench, Designer 2000,
Easy CASE, Architect.
GHJ
12
Wielostrukturalność organizacji
• Podejście systemowe do organizacji
• Rodzaje struktur
–
–
–
–
organizacyjna
społeczna
techniczna
informacyjna
GHJ
13
System informacyjny
Aspekty systemu zarządzania organizacją
• instytucjonalny
• funkcjonalny
• informacyjny
[Koźmiński A.]
Specyficzny układ nerwowy organizacji, który
łączy w jedną całość elementy systemu
zarządzania.
GHJ
14
System informatyczny zarządzania (SIZ)
[Kieżun W.]
SIZ to taka część systemu informacyjnego
zarządzania, w ramach której procesy
zbierania, utrzymywania, aktualizacji i
przechowywania informacji są oparte na
niekonwencjonalnych środkach i metodach, a
w szczególności są dokonywane przy użyciu
technologii komputerowej.
GHJ
15
Struktury SIZ
•
•
•
•
•
•
funkcjonalna
informacyjna
przestrzenna
technologiczna
techniczna
organizacyjna
GHJ
16
Ogólna definicja SI
• x – informacje wejściowe
• y– informacje wyjściowe
• S – relacja uzależniająca y od x (procedury, modele)
x
S
GHJ
y
17
[Kisielnicki J., Sroka H.]
Definicja strukturalna SI={P,I,T,O,M,R}
P - zbiór podmiotów, które są użytkownikami systemu
I - zbiór informacji o sferze realnej (zasoby
informacyjne)
T - zbiór narzędzi technicznych stosowanych w procesie
pobierania, przetwarzania, przechowywania i
wydawania informacji
O - zbiór rozwiązań systemowych stosowanych w danej
organizacji (formuła zarządzania)
M - zbiór metainformacji, opis systemu informacyjnego i
jego zasobów informacyjnych
R - relacje między poszczególnymi
zbiorami
GHJ
18
Czynniki:
*zakłócające
*sprzyjające
*warunkujące
wpływają na
System informacyjny
w ujęciu CASE*Method
Zamierzenia
i cele
realizują
osiągane
przez
Zdarzenia inicjujące:
*zmiana
*czas
*system
wykonują
Funkcje
Jednostki
organizacyjne
Lokalizacja
jednostek
Wyniki kluczowe
Diagram hierarchii f-cji
Diagram zależności f-cji
przetwarzają
Diagram
przepływu
danych
realizacja mierzona przez
Informacje
Diagram
obiekt-związek
GHJ
Diagram
macierzowy
powiązań
19
METODY MODELOWANIA STRUKTURY
FUNKCJONALNEJ
1. Diagram hierarchii funkcji (DHF)
2. Diagram zależności funkcji (DZF)
GHJ
20
Cel sporządzania modelu funkcji
organizacji
• pełne i dokładne zrozumienie działalności
danej organizacji;
• dostarczenie adekwatnego modelu potrzeb
funkcjonalnych organizacji, który ma spełniać
rolę ramowego szkicu dla tworzenia nowego
lub rozwijania istniejącego systemu
informatycznego;
GHJ
21
Cel sporządzania modelu funkcji organizacji
c.d.
• dostarczenie modelu niezależnego od
mechanizmów lub metod przetwarzania,
pozwalającego na podejmowanie obiektywnych
decyzji o alternatywnych technikach
implementacji, współdziałających z istniejącymi
systemami.
GHJ
22
Diagram hierarchii funkcji
• Najprostszą i użyteczną techniką modelowania
funkcji jest wykonanie ich hierarchii, gdzie każda
funkcja jest nazwana przez proste niedwuznaczne
sentencje. Posiada strukturę drzewa
genealogicznego i przypomina strukturę
organizacyjną.
• Każda funkcja typu „rodzic” jest opisana bardziej
szczegółowo przez jej funkcje typu „dzieci”.
• Diagram hierarchii funkcji (DHF) jest to model funkcji
danej organizacji realizowanych zgodnie z jej celami
w odpowiedzi na zdarzenia.
GHJ
23
Zasady konstrukcji nazwy funkcji
• Rozpoczyna się od czasownika (rzeczownika
odczasownikowego), który powinien być precyzyjny i
zrozumiały dla użytkownika;
• Odnosi się do rzeczy zdefiniowanych w modelu
związków encji, czyli do obiektów i ich związków,
istotnych dla modelowanego zakresu działalności;
• Zwięzła i znacząca;
• Wyraża warunki pod jakimi wykonywana jest funkcja;
• Unika odwołań do mechanizmów.
Funkcje złożone wymagają zdefiniowania „logiki funkcji”.
GHJ
24
kod referencyjny, etykieta
znak dekompozycji
...
F111
czasownik
rzeczownik - obiekt
Przyjmij dostawę zgodną
z zamówieniem
warunek
nazwa funkcji
symbol graficzny
GHJ
25
Style hierarchii funkcji
a) pionowy
b) poziomy
GHJ
c) mieszany
26
funkcja najwyższego poziomu-korzeń
funkcja
nadrzędna
„rodzic”
To jest wszystko,
co należy zrobić,
by zrealizować funkcję
nadrzędną.
Kolejność dowolna.
Dekompozycja
do osiągnięcia
żądanego
poziomu
szczegółowośc
funkcja
podrzędna
„dziecko”
GHJ
27
Dekompozycja funkcji
• Poziomowy podział funkcji złożonych.
• W przypadku diagramów ogólnych 2-3 poziomy, a
szczegółowych 5-7 poziomów.
• Proces iteracyjny.
• Równoważenie poziomów – max 9 funkcji podrzędnych.
• Osiągnięcie poziomu f. elementarnych kończy
dekompozycję.
• Podejście odwrotne – grupowanie funkcji.
GHJ
28
Definicja funkcji elementarnej
• Drzewo hierarchii funkcji powstaje w wyniku n –
poziomowej dekompozycji funkcji globalnej,
• kończy się na poziomie funkcji elementarnych, stąd:
• funkcja globalna - funkcja najwyższego poziomu
drzewa hierarchii funkcji (korzeń)
• funkcja elementarna - funkcja najniższego poziomu
drzewa hierarchii funkcji
• Funkcja elementarna może ulec dekompozycji, jej
składniki nie mogą stanowić samodzielnych funkcji, są
nazywane f. atomowymi
GHJ
29
Warunki dla elementarnej funkcji
organizacji
• Zmienia stan obiektu organizacji z jednego
stanu spójności na inny, albo tylko informuje
o nim.
• Rozpoczęta musi być zawsze doprowadzona
do zakończenia, albo też całkowicie
zaniechana.
• Jej nazwa i opis odnosi się do informacji
przedstawianych za pomocą modelu encji,
czyli obiektów, atrybutów i związków.
Np. „ustalenie harmonogramu dostaw realizujących
zamówienia klientów”, „przelanie kwoty pieniędzy z
jednego konta na drugi”.
GHJ
30
Funkcje wspólne
• realizują identyczne przetwarzanie,
• przetwarzają te same informacje,
• mają taką samą dekompozycję.
Jedna z funkcji wspólnych musi być uznana jako
„główna” a druga jako „podległa”:
• f. główna może mieć dowolną liczbę podległych, w
praktyce nie więcej niż dwie,
• f. podległa nie może mieć własnych f. podległych.
Funkcje wspólne to w rzeczywistości jedna funkcja,
która występuje w różnych miejscach diagramu.
GHJ
31
Reprezentacja funkcji wspólnej
P 33
funkcja
podległa
P331
P2
etykieta
funkcji
głównej
P332
GHJ
32
Przykład funkcji wspólnych
R11
R12
Przeniesienie rezerwacji
z jednej edycji na drugą
Wykonanie rezerwacji
R121
R11
1
Rejestracja rezerwacji
wstępnej
Skasowanie dokonanej
rezerwacji
R122
R112
R11
Wykonanie
rezerwacji
Rejestracja rezerwacji
na listę rezerwową
R123
Wyliczenie opłaty
za przeniesienie
R113
Potwierdzenie
rezerwacji klientowi
GHJ
33
Zdarzenia
• zewnętrzne (Ze) – poza zasięgiem kontroli organizacji
lub poza zakresem analizowanego systemu, ale jest
znaczące dla działania danej organizacji
• zmiany (Z) – zmiana stanu dowolnego obiektu
• czasu (C) – określony termin (data, koniec roku,
koniec miesiąca)
• systemowe (S) – w ramach działalności danej
organizacji, jako wynik funkcji i najczęściej wywołuje
inną funkcję
GHJ
34
Reprezentacja graficzna zdarzeń na DHF
...
GHJ
35
Przykłady zdarzeń inicjujących
Ze
Sprawdź możliwość
realizacji życzenia
Życzenie klienta
Z
Nowa dostawa
C
Godzina końca dnia pracy
S
Minimalny stan zapasów
Zarejestruj nową
dostawę
Wykonuj podsumowanie
dziennych obrotów
Sporządź nowe
zamówienie
GHJ
36
Częstość funkcji
• Określa, ile razy w ustalonym okresie czasu,
dana funkcja jest wykonywana, np. 100 razy
na dzień, 1 raz w miesiącu, 1 na rok
• Zmienna częstość wymaga szczegółowej
analizy i pokazania okresów szczytowych,
załamań i normalnej pracy – wykres lub
tabela szczegółowych częstości
• Funkcje wspólne mogą mieć różną częstość
dla różnych jednostek organizacyjnych lub
stanowisk
GHJ
37
Pilność funkcji
• Czas dopuszczalny, w kategoriach danej
organizacji, na wykonanie funkcji.
Wyraża się w dwóch terminach:
• natychmiast
• z dnia na dzień
GHJ
38
Zasady działania funkcji
•
•
•
•
Przepisy prawne.
Taktyka działania – wewnętrzne przepisy.
Powiązanie z celami.
Wykonawca : stanowisko, jednostka
organizacyjna.
• Lokalizacja geograficzna.
GHJ
39
Mechanizmy
• dopuszczalna technologia - analiza technologii
nadającej się do realizacji funkcji,
• wymagana technologia - analiza technologii
akceptowanej przez użytkownika (uwzględnia
ograniczenia typu: istniejące w organizacji
rozwiązania, przyzwyczajenia, koszt).
GHJ
40