Перспективы развития методологии функционального моделирования

Из знакомства с IDEF0 следует, что эта методология представляет собой четко формализованный подход к созданию функциональных моделей -структурных схем изучаемой системы. Схемы строятся по иерархическому принципу с необходимой степенью подробности и помогают разобраться в том, что происходит в изучаемой системе, какие функции в ней выполняются и в какие отношения вступают между собой и с окружающей средой ее функциональные блоки. Совокупность схем (IDEF0 - диаграмм) образует модель системы. Эта модель носит качественный, описательный, деклара­тивный характер. Она принципиально не может ответить на вопросы о том, как протекают процессы в системе во времени и в пространстве, каковы их характеристики и в какой мере удовлетворяются (или не удовлетворяются) требования, предъявляемые к системе. Все эти вопросы с неизбежностью возникают после того, как достигнут нижний уровень декомпозиции, т.е. обозначены «... функции нижнего уровня, с помощью которых и работает система»([ 3 ], стр. 141).

В этом случае рекомендуется переходить к другим моделям - математи­ческим, имитационным моделям, описывающим процессы в функциональ­ных блоках IDEF0 - модели. По терминологии, принятой в исследовании операций, IDEF0 - модели относятся к классу концептуальных. Именно концептуальные модели являются основой построения математических моделей. Пытаться «нагрузить» концептуальную модель количественными соотношениями не следует - это разные уровни абстракции. Видимо, этим объясняется существование специальной методологии IDEF2, предназначен­ной для моделирования динамических процессов в функциональных моде­лях.

В отсутствии стандарта, регламентирующего применение методологии IDEF2, целесообразно ставить вопрос о наполнении IDEF0 - структур коли­чественным содержанием, т.е. о создании методики построения моделей, адекватно описывающих процессы в изучаемой системе, в т.ч. и во времени, в динамике

Описание и количественная оценка преобразований требуют создания математических моделей, которые должны отображать (имитировать) физи­ческие, экономические, организационные, финансовые, логические и т.п. отношения между сущностями, входящими в IDEF0 - модель, разворачи­вающиеся во времени.

Исходя из общих соображений, связанных с возможными областями при­менения функционального моделирования и структурного анализа предпри­ятий и организаций, можно указать несколько классов математических мо­делей, которые найдут применение в качестве средств описания процессов и явлений, протекающих в IDEF0 - блоках. К их числу, в первую очередь, от­носятся:

■ распределительные модели теории исследования операций (оптималь­ное распределение ресурсов);

■ модели теории массового обслуживания (детерминированные и стати­стические);

■ модели теории управления запасами;

■ транспортные модели;

■ динамические модели передачи сигналов (детерминированные и сто­хастические);

■ регрессионные и корреляционные прогностические модели (в т.ч. мо­дели, предсказывающие вероятность возникновения редких событий);

■ некоторые модели теории игр.

Распределительные модели могут найти применение в тех случаях, когда требуется оптимальное распределение ресурсов, например, финансовых или трудовых, необходимых для выполнения некоторого подмножества операций IDEF0 - модели. Модели теории массового обслуживания и управления запа­сами могут оказаться наиболее применимыми, поскольку многие процессы в организационно - экономических и производственно-технических системах -это процессы получения и обслуживания заявок на работы (услуги), а также процессы накопления, расходования, хранения и пополнения запасов, причем и те, и другие процессы необходимо вести с максимальной эффективностью. Модели обслуживания позволяют оценивать производительность блоков, выполняющих те или иные операции обработки (преобразования) матери­альных и информационных объектов, определять реальную пропускную способность каналов, по которым передаются эти объекты, выявлять узкие места и резервы, оценивать зависимость производительности (пропускной способности) от надежности элементов, а также от расходования ресурсов (например, от текущих и капитальных затрат).Транспортные модели позво­ляют не только оптимальным в каком-либо смысле образом планировать перевозки грузов, но и в более общем случае управлять передачей матери­альных или информационных объектов из пунктов их возникновения в пунк­ты потребления или переработки. Динамические модели передачи сигналов позволяют оценивать временные характеристики (запаздывания) передачи информации и помехозащищенность информационных каналов. Наконец, прогностические модели позволяют решать задачи оптимального планирова­ния с учетом тенденций развития изучаемой системы и ее компонентов.

Модели теории игр могут использоваться в качестве средств поддержки принятия решений при анализе структур, описываемых функциональными моделями.

В качестве программной среды для реализации моделей можно использо­вать любую среду, поддерживающую принципы объектно-ориентированного программирования и обеспечивающую событийное управление вычисли­тельными процессами.

Литература.

1. INTEGRATION DEFINITION FOR FUNCTION MODELING (IDEF0). Draft Federal
Information Processing Standards Publication 183,1993 December 21

2. INTEGRATION DEFINITION FOR INFORMATION MODELING (TDEF1X), Draft Federal
Information Processing Standards Publication 184 1993 December 21.

3. Давид Марка, Клемент МакГоуэн, Методология структурного анализа и
проектирования. Пер. с англ. М.:1993, 240 с., ISBN 5-7395-0007-9

4. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника. - М.: Радио и связь. 1985,
- 200 с.