Введение
Проектирование информационных систем на крупных и средних предприятиях России давно перестало быть делом интуиции отдельного программиста. Архитектура предприятия – сложная, многоуровневая конструкция, объединяющая бизнес-процессы, информационные потоки, организационные структуры и технологические платформы, – требует формализованного описания, которое можно проверить, обсудить с заказчиком и передать разработчикам без искажений. ГОСТ Р 57100-2016 закрепляет само понятие описания архитектуры как системного объекта, подлежащего документированию по определенным правилам [1]. Этот стандарт задает рамку, внутри которой существует множество конкретных методологических подходов – от структурного анализа до объектно-ориентированных нотаций.
Структурный подход, зародившийся в 1970-х годах в работах западных исследователей и адаптированный позднее к отечественной практике проектирования, остается востребованным инструментом описания информационных потоков предприятия. Методология диаграмм потоков данных (Data Flow Diagrams, DFD) занимает в этом подходе особое место: она не описывает поведение системы во времени, как это делают, например, IDEF3 или сети Петри, а фиксирует движение данных между процессами, внешними сущностями и накопителями. Казалось бы, инструмент почти полувековой давности должен был уступить место более современным нотациям – UML, BPMN, ArchiMate. Однако на практике DFD продолжает применяться там, где требуется быстро и наглядно показать, как информация циркулирует внутри организации, не углубляясь в детали алгоритмической логики [5, c. 34].
Актуальность обращения к данной теме обусловлена несколькими обстоятельствами. Во-первых, многие российские предприятия – от промышленных холдингов до учреждений социальной сферы – до сих пор используют структурные методы на ранних стадиях обследования, поскольку эти методы дешевле в освоении, чем комплексные архитектурные фреймворки. Во-вторых, развитие имитационного моделирования, в частности работы Д.А. Петросова по интеграции DFD с теорией сетей Петри [10], показывает, что классическая нотация получает новую жизнь при соединении с более строгими математическими аппаратами. В-третьих, в условиях цифровизации государственного и корпоративного управления вопрос выбора адекватной методологии описания архитектуры приобретает практическую значимость: ошибка на этапе обследования информационных потоков тянет за собой дорогостоящие переделки на этапе внедрения.
Целью настоящего реферата является систематизация теоретических и практических аспектов применения структурного анализа и, в частности, методологии DFD для построения архитектуры предприятий.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
- раскрыть теоретические основы структурного подхода к проектированию архитектуры предприятий;
- охарактеризовать элементы и графические нотации методологии DFD;
- рассмотреть принципы иерархического построения диаграмм и уровни декомпозиции систем;
- определить роль накопителей и потоков данных в описании информационного контура предприятия;
- провести сравнительный анализ методологии DFD с другими инструментами моделирования;
- показать практическое применение структурного анализа в автоматизации бизнес-процессов.
Объектом рассмотрения выступают методологии построения архитектуры предприятий, предметом – структурный анализ и, конкретнее, диаграммы потоков данных как инструмент описания информационного контура организации. Теоретической базой работы служат труды отечественных авторов в области проектирования информационных систем – А.М. Вендрова [3], В.И. Грекула с соавторами [4], Г.Н. Калянова [5, 8] – а также нормативные документы, регламентирующие функциональное моделирование [2] и описание архитектуры систем [1]. Структура реферата построена так, чтобы двигаться от теоретических оснований структурного подхода к конкретным графическим элементам DFD, затем к принципам декомпозиции диаграмм, далее – к частным вопросам информационного контура, сравнению с альтернативными нотациями и, наконец, к практическим примерам применения структурного анализа при автоматизации бизнес-процессов отечественных организаций.
- Теоретические основы структурного подхода к проектированию архитектуры предприятий
Структурный подход к проектированию информационных систем сложился как ответ на рост сложности программных продуктов, который к середине 1970-х годов сделал интуитивное, несистематизированное программирование неэффективным. Суть подхода сводится к последовательной декомпозиции сложной системы на функциональные подсистемы, каждая из которых затем раскладывается на более мелкие составляющие, вплоть до элементарных операций, допускающих непосредственную реализацию. Принцип «разделяй и властвуй» здесь применяется не как метафора, а как технологическая процедура: сложный объект описывается через иерархию более простых, связанных строго определенными интерфейсами [3, c. 112].
Для архитектуры предприятия структурный подход означает, что организация рассматривается не как монолит, а как совокупность взаимосвязанных процессов обработки данных. Остается понять, чем такое представление отличается от простого перечисления подразделений или должностных инструкций. Ответ заключается в акценте на информационных потоках: структурный анализ не спрашивает, кто за что отвечает в штатном расписании, а фиксирует, какие данные откуда поступают, где обрабатываются и куда направляются далее. Такой ракурс оказывается продуктивным именно при автоматизации, поскольку информационная система в конечном счете работает с данными, а не с должностями [4, c. 58].
Методологический фундамент структурного подхода опирается на три взаимосвязанные модели: функциональную, информационную и поведенческую. Функциональная модель описывается с помощью диаграмм IDEF0 или DFD и отвечает на вопрос, что делает система; информационная модель, построенная, например, в нотации IDEF1X, фиксирует структуру данных; поведенческая модель, реализуемая через IDEF3 или диаграммы переходов сос
…
