业务流程绘制方法IDEF0和-IDEF3.ppt

第4章业务流程绘制方法 4 1IDEF0方法IDEF是用于描述企业内部运作的一套建模方法 IDEF是由美国空军发明 现在则根据知识基础系统开发的 它本来只是运用在制造业上的 经过改造后用途变广泛了 适用于一般的软件开发 从IDEF0到IDEF14 包括IDEF1X在内 共有16套方法 每套方法都是通过建模程序来获取某个特定类型的信息 IDEF方法是用于创建各种系统的图像表达 分析系统模块 创建系统的最佳版本和帮助不同系统之间的转换 IDEF0 功能建模 FunctionModeling IDEF1 信息建模 InformationModeling IDEF1X 数据建模 DataModeling IDEF2 仿真建模设计 SimulationModelDesign IDEF3 过程描述获取 ProcessDescriptionCapture IDEF4 面向对象设计 Object OrientedDesign IDEF5 本体论描述获取 OntologyDescriptionCapture IDEF6 设计原理获取 DesignRationaleCapture IDEF7 信息系统审定 InformationSystemAuditing IDEF8 用户介面建模 UserInterfaceModeling IDEF9 场景驱动信息系统设计 Scenario DrivenISDesign IDEF10 实施体系结构建模 ImplementationArchitectureModeling IDEF11 信息制品建模 InformationArtifactModeling IDEF12 组织建模 OrganizationModeling IDEF13 三模式映射设计 ThreeSchemaMappingDesign IDEF14 网络规划 NetworkDesign IDEF0方法 功能模型IDEF0描述系统的功能活动及其联系 在ICAM中建立加工制造业的体系结构模型 其基本内容是SADT SystemAnalysisandDesignTechnology 的活动模型方法 是美国空军ICAM IntegratedComputerAidedManufacturing 工程在SADT StructuredAnalysisandDesign 的基础上发展了一套系统分析和设计方法 IDEF0方法的特性 图形化的表达方式简洁作为群组建沟通的工具有严谨的定义组织性及功能性具有层次状的结构 Hierarchy 4 1 1IDEF0模型的表示方式 1 系统模型的含义IDEF0方法是用结构化分析方法建立的图形模型 其基本结构是用盒子 box 代表功能活动 用与之相连的箭头表示与活动关联的各种事物 如图所示 其中 活动 名为一动词或动宾短语 四周的箭头分别为 输入 控制 输出 和 机制 这都是用名词表示的事物 things 它们可以是具体的事物 抽象的数据或其它用名词表示的东西 基本功能活动 注意 企业的功能用各种各样的活动盒子表示 在活动图形上 箭头代表数据约束 而不是代表流或顺序 一个盒子 A 上的输出 连到另一盒子 B 的输入或控制 表示一种约束 表示接受数据的盒子 B 的执行条件 可利用输出该数据盒子 A 所产生的数据 通过这个IDEF0盒子可以用来描述企业的各种功能 1 图形中 盒子 代表工程应用中的活动 或过程 在盒子的内部写上描述盒子活动的短语 2 连到盒子上的 箭头 表示由活动产生的 或活动所需的信息或真实对象 3 盒子的 边 表示所进入或离开的箭头的作用 盒子左边及上方进入的箭头表示为完成此活动所需要的数据 盒子右边离开盒子的箭头表示执行活动时产生的数据 输入与输出的关系就是活动 过程 是将输入数据转变为输出数据的一种变换 盒子顶部的箭头表示控制 说明活动变换的条件或环境 或者说是约束 盒子底部的箭头作为机制 用以支撑活动所需的条件 2 建立模型的方式 IDEF0方法的整个模型是一组按递阶层次分解的图形 用结点号来标志图形或盒子在层次中的位置 结点号是由盒子的编号推导出来的 活动图的所有结点号都用字母A开头 最顶层图形为A0图 在A0以上用一个盒子来代表系统的内外关系图 编号为A 0 读A减0 每个结点号是把父图的编号与父模块在父图中的编号组合起来 也就是说 父 子 孙 每增加一 代 结点号的位数就增加一位 形成如图结点树 结点树 IDEF0递阶层次分解图 选择范围 观点及目的建立内外关系图画顶层图建立一系列图形写文字说明 根据实际需要决定是否需写 3 建立IDEF0模型的步骤 IDEF0建模主要是用图形语言 如果图形已表达得足够清楚 可以不要文字说明 但在高层次象程序很高 一般要附一简短的文字说明 来说明对图形的总的看法 1 活动图形IDEF0的图形元素主要是简单的盒子及箭头 人们把描述功能活动的图形称为活动图形 在活动图形中 盒子表示活动 箭头表示由系统处理的事件 4 1 3IDEF0的图形元素 2 盒子 方盒是IDEF0图示最基本的元件 代表系统中的活动 Activity Boxes通常是以动词来描述系统活动特性 连到盒子上的箭头表示由活动产生的 或活动所需要的信息或真实对象 用一个名词短语作标记 写在箭头旁边 数据 可以是信息 对象或任意用名词短语描述的任何东西 箭头限制了盒子的定义 而不是表示活动的顺序 盒子的边表示进入或离开的箭头的作用 它们分别是输入 控制 输出与机制 盒子左边及上方进入的箭头表示为完成此活动所需要的数据 盒子右边离开盒子的箭头表示执行活动时产生的数据 输入与输出的关系就是活动将输入数据转变为输出数据的一种变换 见下图 控制说明了控制变换的条件或环境 输入与控制二者的作用是不同的 例如 我们从事服装设计时 设计师会参考当前市场上服装所需求的面料材质 颜色 服装款式等流行信息 近年或历年的款式设计素材 相关的工艺信息等诸多因素 设计师自己的设计创意及个性 从而设计出新的服装款式 如下图所示 理解输入 控制二者不同意义对理解系统的工作是很重要的 一般情况下 除非一个箭头是很明确地只起输入作用外 就假定它是控制 每个活动盒子至少有一个控制箭头 盒子底部的箭头作为机制 它可以是执行活动的人或设备 盒子表示了一组相互相关的活动 而不一定是单一的作用 在不同的条件和环境下 用不同的输入或控制可以产生不同的输出 执行功能的不同部分 这称为对盒子的不同激活 这种情况多发生于每一边上有多个箭头的盒子 总之 输入输出箭头表示活动进行是什么 What 控制箭头表明为何这么做 Why 而机制箭头表示如何做 How 如下图所示 3 箭头 箭头代表活动所关联的事物 它有两大类 一类称内部箭头 它的两端分别连到图形内两个盒子上 另一类称边界箭头 它的两端中一端是开的 表示由图形以外的活动所产生 或由图形以外的活动所使用 在各种不同的工作情况下箭头可有下列各种画法 1 箭头代表的是事物或数据 因此可以 汇流 分流 或 共用 通道箭头 为了简化图面 有些箭头在不同层次上对分析问题如果没有用处 可将它屏蔽起来 这种画法称为通道箭头 其中在盒子的连接端加上标号的 如图 a 表示这一箭头在以下子图中将不出现 它可能是通到模型未定义部分 与下一子图无关的 也可能是众所周知 或有共同理解可以省加重其表示的内容 如果箭头出现在子图中 并作为边界箭头 但不出现在父图中 则在箭头的开端加上括号 如图 b 通道箭头的画法 双向箭头 在图形中对互为输入 或互为控制的两个盒子可用双向箭头连接 双向箭头的上方或右侧分别加一 强调注意 双向箭头互为输入的画法 用虚箭尖表示角发顺序 虚箭头表示触发顺序 图中的虚线并不表示有实际的输出控制 只表示其触发顺序为1 2 3 双向箭尖互为控制的画法 选择箭头 表示两者取其一 箭头除了拐弯的圆角外 要作水平或垂直线 不许画斜线 尽量减少交叉 安排匀称 选择箭头的画法 超过4个箭头的分流图 例 在活动图形上 箭头代表数据约束 而不是代表流或顺序 一个盒子上的输出连到另一个盒子的输入或控制表示一种约束 表示接收数据的盒子的执行条件是可利用输出该数据盒子所产生的数据 在同一图上 若几个盒子所需的约束都满足时 几个活动可以同时执行 一个盒子的输出可以提供一个或多个盒子所需的一部分或全部数据 活动图中没有明确的顺序及时间 但我们很容易表示如反馈 迭代 连续处理及时间上重叠等情况 数据流可以有集合性 在活动图上箭头可以有分支 表示多个活动需要同一数据 ICOM码 父盒子的输入 I 控制 C 输出 O 和机制 M 在子图中就成了所有的边界箭头 就用此英文简写加上序号来标记这些箭头 称为ICOM码 其编号次序是I和O从左到右 C和M从上到下 B H W a d b f g h e a d b f g h e I1 C1 M1 I2 C2 O1 表4 1IDEF0优缺点比较表 IDEF0 例子1 案例2 炼油企业生产运营活动模型 根据前面的概念模型 结合炼油企业生产运营的特点和复杂性 建立了炼油企业生产运营系统的IDEF0活动模型 功能活动模型所生产的节点树如图所示 38 A 0产品研发流程A0产品研发流程A1产品企划A11市场调查及资料收集A111已上市之相关产品信息收集及特性分析A112使用者需求调查A113评估开发价值及必要A12产品规划评估A121规格确认A122研发时程评估及关键技术可行性确认A123规范及测试项目决定A13拟定产品价格 行销策略及市场定位 案例3 研发流程 A2产品设计A21Survey及功能模块化A22Prototype设计及制作A23技术转移及Prototype测试A24Prototype确认及办理领料确认A25各项指导书撰写及测试工具制作A3小量试产A31生产流程规划A32小量试产 PilotRun A321料件采购 IQCA322生产组装A323功能测试 IPQC 包装及FQCA324成品测试及各项安规环测认证 A 0图 A0 A 0图 A0图 A0图说明 1 目的 A0总图为产品企划人员与其它相关部门人员共同持有 以便沟通与协调 以及开发进度的监控 另一方面 也可让开发流程中的工作人员 除了解自己工作部门在新产品开发案的定位与重要性 也可激发各部门同事责任感与向心力 2 IDEF0节点内的子活动 子活动1 由市场反应的新产品需求 行销企划部门会同工程部门 依照公司政策及研发规范 进行市场调查及相关产品数据收集 共同提出产品概念方案 新产品构想 产品规格 市场评估报告及检核表等文件 并拟出市场定位策略 行销策略 产品价格及产品定位 子活动2 将产品开发计划 根据产品规格 工程师手册及检核表 将产品构想具体化 并实际产出prototype 供各相关部门测试及验证产品功能 最后再办理料件承认 完成各项作业指导书及测试工具制作 子活动3 将产品试产计划 根据各项作业指导书 检核表 BOM表 产品规格及生产手册等文件 进行产品的小量试产 以完成产品的研发流程 使产品正式上市 开始接受订购 最后再汇整并储存所有文件到工程中心数据库 3 名词说明 工程中心数据库 根据市场客户需求与规格 经设计 制造 生产 测试等各工程所产生之各式记录文件 由市场反应的新产品需求 行销企划部门会同工程部门 依照公司政策及研发规范 进行市场调查及已上市之相关产品资料收集 进而提出新产品构想评估报告 接下来便将此报告交付产品规划讨论会议 以确定产品规格 并提出潜在专利查核书 进而拟出行销策略 产品价格及产品定位 并产出检核表 市场评估报告及产品开发计划 1 目的 使新产品的开发能符合公司政策及研发规范 并能切合市场需求 进而拟订出产品整体行销策略 2 节点内的子活动 子活动1 根据新产品的需求 进行市场调查及相关已上市产品的数据收集 分析 以提出新产品构想评估报告 子活动2 依据新产品构想评估报告 召开产品规划讨论会议 拟定出产品规格 子活动3 拟定出产品价格 行销策略及市场定位 进行产品整体规划 接着再提出最后的市场评估报告 产品开发计划及检核表 以利进行后续工作 A1图分析说明 A11图 A11图分析说明 A11节点内的活动 根据新产品的需求 进行市场调查及相关已上市产品的数据收集 分析 以提出新产品构想评估报告 1 目的 使此新产品的开发能切合市场需求 使公司资源不致浪费 2 节点内的子活动 子活动1 由市场反应的新产品需求 行销企划部门会同工程部门 依照公司政策进行已上市之相关产品资讯收集及特性分析 子活动2 进行使用者的需求调查 以更切合使用需求 子活动3 对该项新产品进行开发价值的评估 如与公司现有产品线是否有冲突之情形 A12图分析说明 A12节点内的活动 将所提报的新产品构想评估报告 根据研发规范进行规格确认 研发时程评估 关键技术可行性确认及安规环测项目决定等工作 以确定产品规格 并提报潜在专利查核书 1 目的 确认关键技术的可行性 以及规格 研发时程 安规及环测等项目 2 节点内的子活动 子活动1 由企划人员会同工程部门 针对新产品构想评估报告进行产品规格的确认 子活动2 评估研发时程 并确认关键技术的可行性 若评估后发现有技术性问题 则需回到上一步骤 修正并重新确认规格 子活动3 决定该项新产品的安全规范 以及环境测试项目等 1 图书预订系统 书店向顾客发放订单 顾客将所填订单交由系统处理 系统首先依据图书目录对订单进行检查并对合格订单进行处理 处理过程中根据顾客情况和订单数目将订单分为优先订单与正常订单两种 随时处理优先订单 定期处理正常订单 最后系统根据所处理的订单汇总 并按出版社要求发给出版社 试根据以上描述用IDEF0法画出图书预定系统流程图 IDEF0练习题 经过初步的需求分析 得到系统功能要求 1 监视病员的病症 血压 体温 脉搏等 2 定时更新病历 3 病员出现异常情况时报警 4 随机地产生某一病员的病情报告 2 实例 医院病房监护系统 局部监视病情 更新病历 试根据以上描述用IDEF0法画出该系统流程图 中央监视病情 4 2IDEF3方法 IDEF3方法用两个基本的组织结构 场景描述和对象来获取对过程的描述 相应的有两种描述方式 过程流网PFN ProcessFlowNetwork 和对象状态转移图OSTN ObjectStateTransitionNetworkDiagram 过程流网是以过程为中心的视图 它注重过程中活动的出现及其次序 IDEF3用过程流网作为获取 管理和显示以过程为中心的知识的主要工具 在过程流网中包含了不同人员对事件与活动 参与这些事件的对象 以及操纵这些事件的行为之间的约束关系等知识 IDEF3状态转移图 每个圆圈代表一个对象状态 联结不同圆圈之间的连线反映对象状态之间的转换 与每个连线相关联的是实现对象状态转换的参照物 参照物表示了对象状态转换发生的条件 动作 必须满足的约束等多种含义 4 2 1IDEF3过程描述的基本元素 IDEF3是为过程建模而设计的 采用图形化的语言描述过程 它通过一些基本元素的各种各样的组合 来描述丰富多彩的现实世界 IDEF3过程流图的基本语法元素包括 行为单元UOB UnitofBehavior 交汇点 Junction 连接 Link 参照物 Reference 细化说明 Elaboration 分解 Decomposition 1 行为单元 1 UOB 是工作单元的缩写 并涉及处理过程 行动 描述或其他运行在一个系统或IDEF3模型业务中的过程 IDEF3模型中的UOB相当于在IDEF0模型中的活动 行为单元 UOB 方盒代表一个行为单元 unitofbehavior 连接这些盒子之间的箭头称为联结 link 联结反映了UOB之间的先后顺序或者约束关系 带有 X 记号的方盒表示过程的分叉和汇合关系 UOB盒子符号 UOB细化说明文档 UOB标号注意 每个流程的编号必须是惟一的 基本按事件发生的顺序编号 下一级的编号可在句点后编制 应可从编号上看出其级别 流程的分解 2 连接 连接类型顺序连接 表示UOB之间时间上的前后关系 用实线箭头表示 关系连接 代表两个行为单元有密切的关联代表两个行为单元有密切的关联 用虚线箭头表示 它没有预先定义的语义 由用户在连接说明文档中予以说明 对象流连接 提供了一种强调一个对象参与到两个UOB中的机制 它用一个有两个箭头的实线箭头表示 连接说明文档 用来记录关系连接或对象流连接信息的地方 它由文档标志 源 目的地 对象 事实 约束和描述等组成 3 交汇点 Junction 过程活动间的逻辑关系 则通过交汇点来描述 交汇点盒子可以表示多股过程流的汇总 扇入 或分发 扇出 Fan outJunction 分割一个箭头为多个箭头来表示活动同时发生 Fan inJunction 统一多个箭头到单一箭头来表明活动的结束 一个交汇点不能同时扇入及扇出 汇入的交汇点及含义 汇出的交汇点及含义 流程的分解 4 参照物 Referent 描述在IDEF3图中的对象 这个对象是存储在处理流之外的额外信息 参照物能够实现的功能主要有 转页 返回 替代 指明参与对象 信息描述 包括约束 事实等 参照物符号语法有三种类型 无条件 型参照物 常用 同步 型参照物 异步 型参照物 主要用途 为了简化图形 无条件 型参照物 同步 型参照物 异步 型参照物 分析员所做的流程图 idef3模型的建立方法 1 收集数据 创建一些UOB 2 进行过程描述 构造具有前后关系顺序的UOB及建立UOB细化说明 3 审定再修改 4 UOB可以根据需要 向下分解0 9个UOB 3 一些总结 在idef3中有3种箭头要注意他们的区别 1 优先连接 Precedence 表示前一个行为单元结束后 下一个单元才能开始 2 关系联接 Relational 代表两个行为单元有密切的关联代表两个行为单元有密切的关联 3 对象流连接 ObjectFlow 连接对象用 只能从左向右 或从上到下 IDEF3方法具有许多优点 基本元素少 表现形式简单直观 掌握和使用较容易 许多相关信息由每个元素的细化说明来定义 能表现灵活多变的状况 具有较好的柔性 通过对行为单元的分解 可将过程由粗到细分层次表述 描述多种抽象层次 4 2 2IDEF3的应用开发 例 运用IDEF3绘制理发店运作流程1 收集数据对象 顾客理发师理发需求理发店等候椅杂志理发椅出纳员杂志架UOB池 顾客进店 顾客就坐理发 顾客就坐等待 理发师为顾客理发 顾客失望离店 顾客付款 顾客离店 顾客阅读杂志 对过程中的事实与约束加以标示 两个理发师 两把理发椅 四把等候椅 理发师或忙或闲 没有一个理发师或一把椅子空闲 2 进行过程描述 主要包括两个主要步骤 构造具有前后关系顺序的UOB 建立UOB细化说明 a 构造具有前后关系顺序的UOB 首先定下过程流中最左侧的行为单元 顾客进店 确定下一个UOB 有三种可能 选择对由行为单元2开始的路径进行讨论 其顺序为 理发师为顾客理发 顾客付款 顾客离店 同第3步类似 完成其余的两条路径 在行为单元 顾客阅读杂志 后 使用一个参照物 转入顾客就坐理发 来指代理发的四种活动 分析员所做的流程图 b 建立UOB细化说明 细化说明开始可能不完整 对于流程不大熟悉 或描述过程过于复杂时 这种情况尤其突出 在细化说明中 要避免个人经验对细化说明中信息的影响 细化说明与过程流程图的完成先后顺序没有关系 评审过程中要注意两点 专家要检查过程流图的结构 以保证与专家对场景的认识一致 纠正过程流图及细化说明中的错误 3 审定 完成评审后 案例中需要改进的地方 部分顾客对理发师有偏好 若某顾客有其喜爱的理发师 他会一直等到该理发师为自己理发 顾客理发遵循先来先接受服务的原则 理完发 顾客检查发型 付款 若发现不满意 顾客要求修改 直至满意 增加的新数据 新增对象 喜爱的理发师失望的顾客满意的顾客新增的UOB 池 顾客检查发型 对发型满意 对发型不满意 新增的事实与约束 排队规则是先到先理发 部分顾客对理发师有偏爱 顾客等待他所喜爱的理发师为其理发 顾客对其理发效果满意或不满意 审定后的最终流程图 J1 交汇点J1细化说明表 联系定义 最后 可得出对象状态转换图 IDEF0在信息系统分析中的应用 数据字典 一 数据字典的含义 数据字典是关于数据信息的集合 可用它对数据流程图中所包含的元素 数据流 数据存储 处理过程 外部实体等 进行定义 二 数据字典的各类条目1 数据元素数据元素是最小的数据组成单位 是不可再分的数据单位 需描述的属性有 名称 别名 类型 取值范围和取值的含义 长度等 数据元素条目 名称 学号别名 S No说明 本校学生编码数据值类型 连续 离散 离散类型 字符 数字 数字长度 7有关数据结构 学生成绩 学生卡 总编号 1 101编号 101有关编码说明 编号班号专业代码系代号入学年号 2 数据结构数据结构描述数据之间的组合关系 即说明这个数据包括哪些成分 一个数据结构可以包括若干个数据元素 任选项可以出现 也可以省略 必选项两个或多个数据项中 必须出现其中的一个 重复项可以多次出现的数据项 数据结构条目 名称 学生登记卡说明 新生入学时填写的卡片结构 学号姓名 曾用名 入学日期出生日期性别民族家庭地址本人简历开始时间终止时间单位职务 总编号 2 03编号 008有关的数据流 数据存储 新生登记表学籍表数量 每年约1000份 3 数据流描述内容包括 数据流的来源数据流的去处数据流的组成数据流的流通量高峰时的流通量4 数据存储主要描述数据存储的结构及有关的数据流 查询要求 数据流条目 名称 期末成绩简要说明 学期结束时 任课教师填写的成绩单 数据流来源 教师数据流去向 P2 1P2 2包含的数据结构 科目名称考试考查学生成绩 学号姓名成绩任课教师 总编号 3 05编号 005流通量 200份 学期 数据存储条目 名称 学习成绩一览表简要说明 学期结束时 按班汇集学生各科成绩 结构 班级学生成绩 学号姓名成绩 科目名称考试考查成绩 总编号 4 02编号 D2有关的数据流 P2 1 1 D2D2 P2 1 2D2 P2 1 4D2 P2 1 3D2 P2 1 5信息量 200份 学期有无立即查询 有 5 处理过程用于描述数据流程图中处理框的编号 名称功能的简要说明 有关的输入 输出等 6 外部实体说明外部实体产生的数据流和传给外部实体的数据流 以及该外部实体的数量 外部实体条目名称 学生说明输出数据流 输入数据流 P2 1 4 学生 成绩通知 总编号 06 001编号 001个数 约4000个 三 数据字典的使用与管理 一 数据字典的作用1 按各种要求列表2 相互参照 便于系统修改3 由描述内容检索名称4 一致性检验和完整性检验 二 数据字典的使用人工方式计算机方式 三 数据字典的管理为了保证数据的一致性 数据字典必须由专人 数据管理员 统一管理 其职责就是维护和管理数据字典 保证数据字典内容的完整一致 4 3其他方法 4 3 1BAM方法BAM方法称为业务活动图示法 businessactivitymapping BAM 这种方法是很多企业喜欢采用的方法 BAM方法能提供工作活动和工作流程情况的全面模型 使用该方法建模有三个步骤 充分收集和整理业务流程的信息 在分析研究之后设计出工作流程 经模拟方仿真无误后确定流程 在美国 业务活动图示法已是一种比较成熟的方法 它的基本图例如图5 11所示 用BAM方法描述订单确认流程 如图5 12所示 业务活动图示编号示例 例子 详见课文p100 传统的流程模型是由活动及其逻辑关系组成 重在对活动关系的描述而不是角色之间的承诺 commitment 对参与者的角色定位和合理配置重视不够 一个角色通常负责流程的多个活动 在传统的流程模型中 它们交错分布在一个模型中 对于复杂的流程不易从整体上把握角色的责任及其合作关系 这里的角色属于层次型概念