В отличие от стрелок IDEF0, которые представляют собой жесткие взаимосвязи, стрелки DFD показывают, как объекты (включая данные) двигаются от одной работы к другой (рис.8).

 
Рис.8 Нотация DFD «Написание студентами работ для контроля знаний»

     Наличие в диаграммах DFD элементов для  описания источников, приемников и  хранилищ данных позволяет более  эффективно и наглядно описать процесс документооборота. Однако для описания логики взаимодействия информационных потоков более подходит IDEF3.

2.6. Моделирование в IDEF3

     IDEF3 (workflow diagramming) - это метод, имеющий  основной целью дать возможность  аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе.

     Техника описания набора данных IDEF3 является частью структурного анализа. В отличие  от некоторых методик описаний процессов IDEF3 не ограничивает аналитика чрезмерно жесткими рамками синтаксиса, что может привести к созданию неполных или противоречивых моделей.

     IDEF3 может быть также использован  как метод создания процессов. IDEF3 дополняет IDEF0 и содержит все  необходимое для построения моделей, которые в дальнейшем могут быть использованы для имитационного анализа (рис.9).

     Каждая  работа в IDEF3 описывает какой-либо сценарий бизнес-процесса и может являться составляющей другой работы. Диаграммы Workflow могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время. Каждый сценарий сопровождается описанием процесса и может быть использован для документирования каждой функции.

 
Рис.9 Нотация IDF3 «Проведение итогового контроля»

     Окончание одной работы может служить сигналом к началу нескольких работ, или же одна работа для своего запуска может ожидать окончания нескольких работ. Перекрестки используются для отображения логики взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении или для отображения множества событий, которые могут или должны быть завершены перед началом следующей работы.

     В IDEF3 декомпозиция используется для  детализации работ. Методология IDEF3 позволяет декомпозировать работу многократно, т. е. работа может иметь  множество дочерних работ.

 
Рис.10 Декомпозиция нотации «Проведение итогового контроля» IDF3-Scenario Diagram «Проведение экзамена»

2.7. Swim Lane моделирование

     Диаграммы нового типа - Swim Lane, использующие методологию Process Flow Network и могут быть добавлены  в модель, содержащую диаграммы IDEF3 (рис.11). Диаграммы Swim Lane иллюстрируют несколько параллельных потоков, что позволяет отобразить процесс вместе с зависящими от него процессами как параллельные потоки на одной диаграмме. Кроме того, на диаграммах Swim Lane можно указать роли исполнителей работ, тем самым более качественно задокументировать роли и ответственности. Swim Lane диаграммы можно добавлять к любой модели в BPwin для более наглядного изображения течения процесса. Эти диаграммы используют методологию IDEF3 и показывают горизонтальные полосы, которые представляют участие в процессе ролей.

 
Рис.11 «Swim Lane Diagram»

2.8. Organization Charts

     Организационные диаграммы (organization charts) позволяют описать  структуру предприятия и создаются  на основе предварительно созданных  ролей (рис.12). Благодаря организационным диаграммам можно отобразить как структуру организации, так и любую другую иерархическую структуру.

 
Рис.12 Фрагмент диаграммы «Organization Chart»

     Для того чтобы наглядно представить  структуру организации к любой  модели в BPwin 4.0 можно добавить схему  организации. Схемы организации BPwin имеют традиционную древовидную  иерархическую структуру, на вершине  которой находится один прямоугольник, от которого идут ветвления к нескольким нижестоящим. Каждый прямоугольник в схеме организации соответствует конкретной роли или должности, например президента или вице-президента.

 
Рис.13 Определение группы ролей 

 
Рис.14 Определение ролей в Role Dictionary (фрагмент) 

     Перед тем как добавить к модели схему  организации, необходимо определить группы ролей (рис.13), роли (рис.14) и, возможно, ресурсы. Сначала необходимо создать одну или более группу ролей в словаре  групп ролей, задав критерий, объединяющий роли, которым соответствуют схожие функции в организации. Затем в словаре ролей описать роли, которым будут соответствовать прямоугольники в схеме организации.

     Создав  схему организации, есть возможность  изменять свойства ролей, такие как  имя роли, цвет и т.п. в редакторе свойств, который вызывается двойным щелчком мыши по соответствующему прямоугольнику роли на схеме. Редактор свойств диаграммы можно вызвать, дважды щелкнув мышкой по месту не занятому прямоугольниками ролей.

     Добавив к модели диаграмму со схемой организации, всегда можно вернуться к ней с помощью вкладки диаграмм в проводнике модели. Также можно перемещать роли и ресурсы на диаграмму из вкладки объектов проводника модели.

Раздел 3. Модели данных  
информационной системы

3.1. Логическая модель данных в 3НФ из ERWin

     ERWin облегчает проектирование баз данных. Для этого достаточно создать графическую E-R модель (объект-отношение), удовлетворяющую всем требованиям к данным и ввести бизнес-правила для создания логической модели, которая отображает все элементы, атрибуты, отношения и группировки. Для расширения возможностей ERWin можно воспользова уникальной поддержкой пользовательских свойств для ввода в модель любой дополнительной информации, значимой для вашей деятельности.  
Развитые средства моделирования помогают лучше спроектировать базу данных. Предусмотрены возможности манипулирования атрибутами путем их буксировки, внесения изменений и нормализации "на лету". Средства редактирования непосредственно на диаграммах позволяют вносить в модель изменения, не открывая специальных диалоговых окон. Навигация по отношениям обеспечивает быстрое перемещение в больших моделях для перехода к родительским или дочерним объектам. Формируемые системой отчеты позволяют быстро проверить корректность спроектированной базы данных.

     После описания взаимодействия бизнес-процессов  в BPWin выполняется моделирование структуры базы данных в ERWin.

     ERWin - не только лучший инструмент для проектирования баз данных, но и средство для их быстрого создания. ERWin оптимизирует модель в соответствии с физическими характеристиками целевой базы данных. В отличие от других инструментальных средств ERWin автоматически поддерживает согласованность логической и физической схем и осуществляет преобразование логических конструкций, таких как отношения многие-ко-многим, в их реализацию на физическом уровне.

     ERWin имеет два уровня представления модели - логический и физический. Логическая структура базы данных строится в соответствии с определенными информационными объектами и связями между ними. В результате моделирования получена логическая структура будущей базы данных (рис.15).

     В данной структуре присутствуют связи  «много-ко-многим» между всеми сущностями.  
Рис.15 Логическая модель данных

     Разработку  логической модели реляционной базы данных можно представить как определение отношений, отображающих понятия предметной области, и приведение их к третьей нормальной форме.

3.2. Выбор и обоснование  СУБД

     Основы  современной информационной технологии составляют базы данных (БД - это структурированная  определенным образом совокупность данных, относящихся к конкретной задаче) и системы управления базами данных (СУБД представляет собой комплекс инструментальных средств, программных и языковых, реализующих централизованное управление БД и обеспечивающих доступ к данным (изменения, добавления, удаления, резервного копирования и т.д. ), роль которых как единого средства хранения, обработки и доступа к большим объемам информации постоянно возрастает. Быстрое развитие потребностей применений БД выдвигает новые требования к СУБД: естественные и эффективные представления в БД разнообразных отношений между объектами предметных областей (например, пространственно-временных с обеспечением визуализации данных); СУБД должна обеспечивать поиск, модификацию и сохранность данных, а также оперативный доступ (время отклика), защиту целостности данных от аппаратных сбоев и программных ошибок, разграничение прав и защита от несанкционированного доступа, поддержка совместной работы нескольких пользователей с данными.

     Этим  требованиям отвечают многие современные СУБД, в том числе и Access. Microsoft Access включает в себя традиционные технологии и возможности реляционных СУБД, предоставляет средства создания базы нормализованных данных и форм для диалоговой работы с ней и удобным графическим интерфейсом. С построением базы нормализованных данных тесно связана разработка и эффективная реализация задач пользователя. Для рения многих задач достаточно использовать такие объекты Access, как формы, запросы ,отчеты. Эти объекты легко создаются в диалоговом режиме. Для реализации целостного приложения пользователя в некоторой предметной области возникает необходимость в создании макросов и модуле на языке Visual Basic for Applications (VBA). Механизм обработки событий, возникающих в процессе диалоговой работы с данными, позволяет объединять в приложении пользователя отдельные запросы, формы и отчеты и получать нестандартные рения в практических приложениях пользователя.

     Программа Microsoft Access 2000 является реляционной СУБД, которая может функционировать под управлением операционных систем Windows 95/98/Me, Windows NT, Windows XP, и позволяет реализовать поставленную цель. Обеспечивает удобство работы пользователя: имеется возможность создания пользовательских интерфейсов при использовании Visual Basic для приложений, автоматизация разработки различных объектов. Для построения и выполнения запросной функции в Access 2000 очень удобным и доступным является язык запросов по образцу QBE, поддерживаемый мощным интерфейсом пользователя, а также встроенный язык запросов SQL, который является удобным языком управления базами данных.

     Программа Microsoft Access 2000 имеет небольшой объем  вспомогательного программного обеспечения, вследствие чего предъявляет меньше требований к памяти, чем программы Microsoft Access поздних версий. Кроме того, для проектирования требуемой БД нет необходимости в использовании возможностей более поздних программ Office или других фирм производителей. Вполне достаточно средств, предоставляемых пользователю Microsoft Access 2000.

3.3. Физическая модель данных в 4НФ из ERWin

     ER-диаграммы  были приняты в качестве основы  для создания стандарта IDEF1X. Предварительный  вариант этого стандарта был  разработан в военно-воздушных  силах США и предназначался  для увеличения производительности при разработке компьютерных систем. В 1981 году этот стандарт был формализован и опубликован организацией ICAM (Integrated Computed Aided Manufacturing), и с тех пор является наиболее распространенным стандартом для создания моделей баз данных по всему миру.

     Физическая  модель данных отличается от логической тем, что она полностью зависит от выбранной базы данных. В физической модели определяются не только таблицы базы данных, но и типы и размер полей (рис.16).

     Физическая  модель фактически является отображением системного каталога БД. После описания логической модели, проектировщик может выбрать необходимую СУБД и ERWin автоматически создает соответствующую физическую модель. ERWin поддерживает большинство ведущих наиболее популярных реляционных СУБД, а также настольные системы: Access. При смене СУБД ERWin автоматически преобразует одну физическую модель в другую. На основе физической модели ERWin может сгенерировать системный каталог СУБД или соответствующий SQL – скрипт, то есть набор команд на языке SQL.

     Этот  процесс называется прямым проектированием  (Forward Engineering). Тем самым достигается масштабируемость – создав одну логическую модель данных, можно сгенерировать физические модели под любую поддерживаемую ERWin СУБД. С другой стороны, ERWin способен по содержимому системного каталога или SQL – скрипту воссоздать физическую и логическую модели данных. На основе полученной логической модели данных можно сгенерировать физическую модель для другой СУБД и, затем, сгенерировать ее системный каталог. Следовательно, ERWin позволяет решить задачу по переносу структуры данных от одного сервера на другой. Например, можно перенести структуру данных с Oracle на Infornix (или наоборот) или перенести структуру dbf -файлов в реляционную СУБД, тем самым облегчив решение по переходу от файл-серверной к клиент - серверной системе.