Применение функциональной декомпозиции

Декомпозиция – это процедура формального разбиения системы на составляющие ее элементы (целого на части).

Модель декомпозиции – это набор формальных элементов, обеспечивающих однозначное разбиение целого на части. Используется в основном два вида моделей декомпозиции:

Модель «состава», предназначенная для определения формального набора элементов системы, состав входов, выходов, управлений, механизмов и т.д. Например, состав ресурсов и конечных продуктов <материальные, трудовые, финансовые, энергетические, информационные>.

Модель «жизненного цикла», обеспечивающая выделение строго упорядоченной совокупности элементов, описывающих эволюционное изменение состояния системы. Для каждого из видов продуктов характерно наличие собственного жизненного цикла существования. Под жизненным циклом понимается определенная последовательность изменения формы и свойств конечных продуктов, начиная от возникновения и заканчивая потреблением. Для материальных конечных продуктов этапы жизненного цикла это выявление потребности, подготовка, производство, испытание, реализация, сопровождение, модернизация (ликвидация). Жизненный цикл переработки информации это регистрация, сбор, передача, обработка, отображение, хранение, защита, уничтожение.

Декомпозиция в рамках стандарта IDEF0 применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели. Декомпозиция позволяет представить модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм.

Основные принципы декомпозиции:

Принцип полноты декомпозиции. Однако использование подробных (детальных) моделей приводит к существенному увеличению размерности модели. С одной стороны система должна быть рассмотрена максимально всесторонне и полно, а с другой – полученные результаты должны быть доступны человеку для понимания.

Принцип существенности выделенных в подуровне элементов. Модель включает только те компоненты, которые существенны по отношению к цели исследовании. Понятие существенности же субъективно и сильно зависит от квалификации исследователя.

Принцип элементарности выделенных элементов. Декомпозиция продолжается до получения результата, не требующего дальнейшего разложения. Получаемые компоненты, простые и понятные исследователю, принято называть эементами. Понятие элемента также субъективно. Неэлементарные компоненты подлежат дальнейшей декомпозиции.

Принцип фиксированной последовательности использования моделей. Он предполагает использование определенной процедуры декомпозиции, как показано на рис.2.

Принцип независимости элементов одного уровня.

^ Характеристика процедуры декомпозиции

Сначала система моделируется как единое целое – один функциональный блок с интерфейсными дугами, выходящими за пределы рассматриваемой области, то есть деятельность представляется в виде модели «черного ящика». Эта диаграмма называется контекстной. В пояснительном тексте к диаграмме должна быть указана цель построения диаграммы и зафиксирована точка зрения. Очень важно цели четко сформулировать. Цель определит области реальности, на которые будет обращаться внимание при исследовании реальности. Цель определяет область, в которой будут в дальнейшем гармонизироваться процессы.

Точка зрения позволит разгрузить модель от ненужной детализации отдельных элементов. Например, модель одного и того же предприятия с точки зрения финансового директора и с точки зрения главного технолога существенно различаются по направлению их детализации.

Формальная процедура декомпозиции

Выбор очередного объекта декомпозиции

Выбор модели декомпозиции

Декомпозиция объекта

Проверка элементов модели на существенность

Проверка выделенных частей (элементов) на элементарность

Окончание декомпозиции

Процесс декомпозиции итерационный.

В процессе декомпозиции функциональный блок, который в контекстной диаграмме представляет систему как целое, подвергается детализации на другой диаграмме (дочерней). Функциональные блоки диаграммы второго уровня отображают главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы.

Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. При этом все интерфейсные дуги, входящие в функциональный блок или исходящие из него, фиксируются на дочерней диаграмме. Таким образом достигается структурная целостность IDEF0-модели, где описанием реальности служит совокупность диаграмм.

Отметим, что возможны следующие виды взаимосвязи между блоками:

Выход одного блока является управлением для другого;

Выход одного блока является входом для другого.

Выход одного блока является механизмом (исполнителем) для другого.

Выход блока не соединяется ни с одним из блоков диаграммы данного уровня.

На рис.3 показан пример декомпозиции контекстной диаграммы.