Obecné metody systémové analýzy

Transkript

1 Obecné metody systémové analýzy

2 Graf jako pojem matematické teorie grafů (nikoliv např. grafické znázornění průběhu funkce): určitý útvar (rovinný, prostorový), znázorňující vztahy (vazby, relace) mezi prvky systému prostřednictvím množiny uzlů a množiny hran umožňuje statický i dynamický, funkční pohled na data (orientovaný graf)

3 Grafy základní pojmy Graf je dvojice: (množina vrcholů, množina hran) hrana: dvojice vrcholů (neorientovaný graf) uspořádaná dvojice vrcholů (orientovaný graf) množina vrcholů (multigraf) konečný X nekonečný graf množina vrcholů je konečná X nekonečná

4 Grafy základní pojmy 2 sled: posloupnost vrcholů, kde mezi sousedními vrcholy existuje hrana tah: sled, v němž se neopakují hrany cesta: sled (nebo tah), v němž se neopakují vrcholy kružnice (cyklus): cesta, která začíná a končí ve stejném vrcholu

5 Typy grafů souvislý X nesouvislý: souvislý: mezi každými dvěma uzly existuje cesta orientovaný X neorientovaný: hrany jsou/nejsou orientované ohodnocený X neohodnocený: hranám či uzlům jsou/nejsou přiřazeny hodnoty (vzdálenost, čas, náklady...) hodnot může být i více hranově X uzlově ohodnocený: graf, jehož každé hraně (uzlu) je přiřazeno alespoň jedno číslo

6 Typy grafů 2 acyklický graf: neobsahuje cyklus strom: souvislý acyklický graf kostra grafu: podgraf daného grafu, který obsahuje všechny vrcholy a je stromem

7 Znázornění logických operací v grafech [3]

8 Statický popis systému: Strukturní diagram [3]

9 Příklad strukturního diagramu Zdroj:

10 Příklad strukturního diagramu 2 [3]

11 Funkční popis systému Využití funkční (procesní) analýzy v současných informačních systémech pro: Návrh informačního systému podniku Byznys modelování Dokumentace procesů v podniku (např. pro certifikát jakosti podle ISO 9000) Operační analýza / výzkum (manažerská věda) hledá optimální řešení složitých problémů rozkladem složitého procesu na dílčí činnosti Síťová analýza grafická metoda operační analýzy (znázornění závislostí dílčích činností pomocí síťového grafu) Příprava podkladů pro počítačový program, který bude procesy podporovat nebo samostatně vykonávat (automatizovat) správa podnikových procesů (BPM, workflow management) Reengineering procesů podniku (BPR business process reengineering) Tvorba znalostní báze podniku - implicitní (tacitní) znalosti o procesech (best practices) se převádějí na explicitně vyjádřené znalosti v modelech a dokumentech

12 Vývojový diagram (flowchart) orientovaný, souvislý, uzlově definovaný obvykle neohodnocený síťový graf grafické znázornění definice, analýzy nebo metody řešení problému, ve kterém jsou symboly používány pro znázornění operací, dat, toku, zařízení atd. (ČSN ISO 5807) nástroj pro modelování procesů v systému vyjadřuje logickou strukturu procesu nebo operace, tj. souvislosti (vztahy) jednotlivých činností

13 Vývojový diagram v projektování informačních systémů 1. vývojový diagram programu - návrh struktury počítačového programu (blokové schéma) zastaralé, pro současný objektově orientovaný přístup nevhodné 2. dynamický model systému - zobrazování algoritmů transformačních procesů při modelování systémů; ilustruje části (prvky) a toky informačního systému (např. diagram aktivit, sekvenční diagram a stavový diagram v UML) 3. procesní analýza, workflow management Algoritmus: jednoznačný a vyčerpávající popis, které operace a v jakém pořadí se mají vykonat.

14 Základní symboly (notace) vývojových diagramů [3]

15 Základní symboly (notace) vývojových diagramů 2 [3]

16 Základní symboly (notace) vývojových diagramů 3 [3]

17 Logické operace ve vývojových diagramech [3]

18 Logické operace ve vývojových diagramech 2 [3]

19 Příklad: Obsluha čtenářů u výpůjčního pultu v knihovně [3]

20 Pokyny pro zpracování vývojových diagramů chovejte se tak, jako byste připravovali program pro počítač (tj. nespoléhejte na intuitivní rozhodování nebo navyklé postupy) pokud se jedná o složitější problém, vytvořte několik jednodušších diagramů a) postupně řešených na různých úrovních podrobnosti (nejprve obecné blokové schéma, pak detailnější členění jednotlivých bloků) b) rozdělte rozsáhlé detailní schéma do více dílů stránek každý diagram musí mít alespoň jeden začátek a alespoň jeden konec každý proces zobrazujte pouze jednou

21 Pokyny pro zpracování vývojových diagramů 2 každý proces musí mít alespoň jeden vstup a alespoň jeden výstup každý rozhodovací proces musí mít pouze jeden vstup a více než jeden výstup každý proces musí směřovat k jasně definovanému ukončení jakmile na proces nic dalšího nenavazuje, je to KONEC snažte se o přehlednost, srozumitelnost, úpravnost a) toky dat zobrazujte: shora dolů a zleva doprava b) nepřekřižujte čáry toků dat c) nespojujte dvě vstupní čáry do jedné výstupní ve stejném bodu Validace (potvrzení správnosti) vývojového diagramu: průchod všemi větvemi (každá cesta by měla vést od začátku ke konci), průchod testovacích dat

22 Model podnikových procesů (BPM - Business process modeling) konceptuální (implementačně nezávislý) model všeho, co se v podniku děje obdoba organizačního schématu (organizační schéma je statické, procesní mapa je dynamická) zobrazení procesů a jejich interakcí v systému od počátečního bodu po jeden nebo více koncových bodů - důraz se klade na zobrazení vztahů procesů a objektů s nimi souvisejících

23 Využití BPM podklad pro návrh informačního systému podniku podklad pro reengineering procesů podniku podklad pro procesní management (procesní řízení business process management, workflow management) dokumentace procesů v podniku (např. pro certifikát jakosti podle ISO 9000)

24 Podnikový proces skupina aktivit, jejichž provedením se přidá hodnota pro zákazníka vzájemně propojené dílčí činnosti, které ve své posloupnosti transformují vstupy na požadované výstupy tok práce, postupující od jednoho pracovníka (oddělení) ke druhému podnikové procesy: klíčové X pomocné manuální X automatizované (IT intensive) kolaborativní (assembly line) X individuální (once and done)

25 Typy podnikových procesů řídící procesy (management processes): řídí provoz systému (řízení firmy, strategické řízení) provozní klíčové procesy: tvoří jádro podnikání, vytvářejí primární hodnoty (nákup, výroba, marketing a prodej) podpůrné procesy: podporují klíčové procesy (účetnictví, personalistika, technická podpora,...)

26 Atributy podnikových procesů vstupy: výchozí zdroje (suroviny, materiál, kapacity strojů, lidé, kapitál, technologie, data, informace, znalosti), dodavatelé, výstupy z jiných procesů výstupy: konečné výsledky sloužící zákazníkovi (výrobek nebo služba) stakeholder - zainteresovaný subjekt: vlastník: osoba zodpovědná za efektivnost daného procesu zákazník (interní, externí): přebírá výstup procesu další: investoři, konkurence, regulátoři, management, zaměstnanci, dodavatelé, partneři, prodejci...

27 Business Process Model and Notation (BPMN) [4] události aktivity rozhodování, synchronizace tok tok zpráv vazba

28 Business Process Model and Notation (BPMN) 2 [4]

29 Příklad BPMN [4]

30 Workflow, workflow management počítačová podpora podnikových procesů automatizace podnikového procesu, celku nebo jeho části, v jejímž průběhu jsou dokumenty, informace nebo úlohy předávány od jednoho účastníka ke druhému v souladu s procedurálními pravidly tak, aby se dosáhlo nebo přispělo k plnění podnikových cílů nejčastější uplatnění: modelování oběhu dokumentů (tj. informací o realizovaných nebo plánovaných činnostech) podnikem

31 Workflow management system systém, který podrobně definuje, spravuje a realizuje toky práce prostřednictvím programu, jehož operace jsou řízeny počítačovou reprezentací (modelem) logiky procesu poskytované služby při automatizaci podnikových procesů: administrace směrování informací definování rolí a pravidel monitorování (sledování průběhu jednotlivých kroků procesů) kontrola (např. dodržování stanovených termínů) při přechodu do nového kroku jsou automaticky předávány aktivity dalšímu uživateli (v jeho nepřítomnosti jeho zástupci) generování a dodávání elektronických vyrozumění vyvolávání (spouštění) IT nástrojů a aplikací (např. textový editor, e- mail...)

32 Model pro workflow management Speciální aplikace vývojových diagramů spojení vývojového diagramu a organizačního schématu. V modelu definujeme: procesy (strukturované nebo částečně strukturované obchodní procesy) ty se dále mohou členit na kroky procesů (worksteps) a aktivity (činnosti, které se provádějí v kroku procesu) následnost (příp. paralelnost) kroků procesu podmínky, za nichž dojde ke správnému kroku lhůty pro realizaci aktivit přiřazení uživatelů (pracovníků) jednotlivým krokům programy, které se spouštějí během jednotlivých kroků data, potřebná pro realizaci jednotlivých kroků data produkovaná jednotlivými kroky

33 Příklad workflow diagramu [4]

34 Časové plány a řízení projektů definujeme: úlohy zdroje pro každou úlohu vedoucí k příslušné události (čas, finance, osoby, materiál, přístroje...) události zobrazujeme: časové překrývání úloh návaznost úloh přiřazení disponibilních zdrojů existujícím úlohám zjišťujeme (a případně optimalizujeme): trvání projektu, kritickou cestu Postup: 1. vytvoření seznamu činností, událostí, příp. deliverables 2. stanovení nároků na zdroje časových, příp. finančních a jiných pro každou činnost vedoucí k příslušné události 3. stanovení posloupnosti činností které činnosti na sebe musí navazovat 4. určení, které činnosti mohou probíhat souběžně

35 Ganttův diagram (harmonogram) časový rozpis (rozvrh) nebo časový plán praktických kroků, které je potřeba provést při realizaci nějakého většího či rozsáhlejšího díla či společenské události sloupcové grafy (bar chart), jež ukazují, kolik práce se musí vykonat na každé úloze projektu každou úlohu znázorňuje čára (bar) o délce odpovídající času požadovanému na úlohu úlohy se umísťují do diagramu v pořadí, v jakém budou vykonány

36 Příklad harmonogramu Zdroj:

37 Síť (síťový graf) a síťový diagram síť (síťový graf): konečný souvislý, orientovaný, acyklický, hranově nebo uzlově ohodnocený graf, v němž existuje jeden počáteční uzel (nevstupuje do něj žádná hrana) a jeden uzel koncový (žádná hrana z něj nevystupuje) např. telefonní síť, rozvod plynu, kanalizace, atd. síťový diagram: síťový graf, jehož hrany jsou ohodnoceny časovými údaji délka cesty v síťovém diagramu: představuje součet časových údajů přiřazených hranám, které tvoří uvažovanou cestu

38 Síťový graf znázornění [3]

39 Grafické modely projektů Projekty lze znázornit síťovým diagramem - hrany představují jednotlivé činnosti a uzly představují začátky a konce jednotlivých činností. Podmínky pro modelování a řízení projektu síťovým diagramem: 1. pro každou činnost je známá doba trvání 2. pro každou činnost je definována činnost předcházející a činnost následující 3. pokud je přihlíženo i k jiným kritériím optimality, každá činnost musí být ohodnocena příslušnými ukazateli 4. cíl projektu je splněn, pokud jsou ve správném časovém sledu provedeny všechny činnosti

40 Příklad: Rekonstrukce výrobní linky [2] V závodě se má provést rekonstrukce výrobní linky, spojená s výměnou výrobního zařízení, stavebními úpravami, generální opravou elektroinstalace a zlepšením pracovního prostředí. Projekt byl rozložen na dílčí činnosti, které jsou spolu s předpokládanou dobou jejich trvání (v týdnech) uvedeny v tabulce:

41 Příklad: Rekonstrukce výrobní linky [2] Rozborem souvislostí mezi dílčími činnostmi bylo zjištěno, že demontáž starého zařízení a oprava střechy mohou probíhat nezávisle vedle sebe. Vnitřní stavební úpravy lze provádět po skončení opravy střechy a podlahy, přičemž opravu podlahy lze provést až po demontáži. Generální oprava elektroinstalace může být provedena po dokončení vnitřních stavebních úprav. Montáž nového výrobního a klimatizačního zařízení lze provádět současně, ale musí být skončena generální oprava elektroinstalace. Zkušební provoz může být zahájen po skončení montáže výrobního zařízení a dokončovací úpravy mohou probíhat nezávisle na zkušebním provozu, jakmile byla provedena montáž klimatizačního zařízení.

42 Časová analýza deterministických projektů deterministický projekt doba trvání každé činnosti je jednoznačně určena cíl: nalézt kritickou cestu její délka určuje dobu trvání celého projektu kritické činnosti jsou ty, které tvoří kritickou cestu na jejich průběhu závisí termín dokončení projektu

43 Metoda CPM (Critical Path Method) [2] metoda pro nalezení kritické cesty v síťovém grafu používá se i u rozsáhlejších projektů lze ji provést: v síťovém grafu (viz obr. [2]) pomocí incidenční matice nebo v lineárním diagramu

44 Časová analýza stochastických projektů stochastický projekt doba trvání jednotlivých činností není určena jednoznačně pro každou činnost se předpokládá znalost tří odhadů doby jejího trvání: optimistický odhad (nejkratší doba, kdy lze činnost provést za nejpříznivějších podmínek) pesimistický odhad (nejdelší doba, kdy lze činnost provést za nejnepříznivějších podmínek) nejpravděpodobnější odhad (doba trvání za normálních podmínek)

45 Metoda PERT (The Program/Project Evaluation and Review Technique) [2] pro řešení stochastických projektů jednotlivé termíny jsou popsány středními hodnotami náhodných veličin a jejich rozptyly (vypočítanými z optimistických, normálních a pesimistických odhadů dob trvání jednotlivých činností) postupuje se analogicky jako u CPM hledá se kritická cesta výsledná doba trvání projektu je dána součtem středních hodnot činností ležících na kritické cestě

46 Literatura [1] Wikipedie: Graf (teorie grafů). [On-line]. [cit ]. Dostupné na URL: [2] Frieblová, J. Tvorba a softwarová podpora projektů. [On-line]. [cit ]. Dostupné na URL: [3] Kučerová, H. Projektování informačních systémů (Sylaby ke kurzu). Praha: VOŠIS, [on-line] Dostupné na URL: [4] Wikipedia: BPMN. [On-line]. [cit ]. Dostupné na URL: