Разработка модели Станции переливания крови с использованием методологии проектирования IDEF0, DFD и IDEF3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

















Отчет

по курсовой работе

по курсу: МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

на тему: «Разработка модели Станции Переливания Крови,

используя методологии проектирования IDEF0, DFD и IDEF3»























2007 г.


Цель работы



Целями данной курсовой работы были:

применение методов предпроектного обследования предприятия;

анализ полученных материалов для последующего моделирования;

разработка модели процесса в стандарте IDEF0;

описание документооборота и обработки информации в стандарте DFD;

описания процессов в стандарте IDEF3;

разработка смешанной модели описания процесса на основе стандартов IDEFO, DFD и IDEF3.






Введение



Для правильного координирования процессов протекающих в моделированной системе управления необходимо создать структуру, т.е. упорядочить процессы. Моделирование работы информационной системы особенно важно на первых этапах её создания. Так как исправление допущенных на этом этапе ошибок обходится наиболее дорого, то и польза на этапе анализа задачи и разработки логической модели её решения значительна.

Модель – это образ или прообраз какого-либо объекта или системы объектов, используемый при определенных условиях в качестве их «заместителя» или «представителя».

Моделирование – это процесс, в результате которого можно выполнять стратегическое планирование проекта, анализ и формализацию требований к информационной системе, создание системного проекта.

Деятельность, направленная на то, чтобы разобраться в функционировании систем, построить соответствующие модели и на их основе выдвинуть некоторые предположения по поводу улучшения работы некоторых звеньев, считается моделированием.

Существует несколько видов моделирования:

Процессорное моделирование – описание деятельности предприятия в виде бизнес-процессов непрерывных взаимосвязанных функций (например, построение модели в виде организационно-функциональной схемы или по методологии IDEF0).

Организационно-функциональное моделирование – графическое описание бизнеса – процессов непрерывных в виде последовательности работ, реализуемой отдельными элементами организационной структуры, с информационными, вещественными и / или финансовыми потоками между ними.

Информационное моделирование – описание инфармационной структуры объектов (сущностей, атрибутов, ключей) с идентификацией отношений между ними.

Имитационное моделирование – моделирование проведения системы в различных аспектах и в разных внешних и внутренних условиях с анализом динамических характеристик бизнес-процессов и с анализом распределений ресурсов (например, с использованием деловых игр).

В данной курсовой работе для разработки модели организации учебного процесса используется два вида моделирования:

Процессорное моделирование (IDEF0).

Организационно-функциональное моделирование.

	Модель «как есть» представляет собой «снимок» положения дел на предприятии (оргштатная структура, взаимодействия подразделений, принятые технологии, автоматизированные и неавтоматизированные бизнес-процессы и т.д.) на момент обследования и позволяющей понять, что делает и как функционирует данное предприятие с позиций системного анализа, а также на основе автоматической верификации выявить ряд ошибок и «узких» мест и сформулировать ряд предложений по улучшению ситуации.

Модель «как должно быть» интегрирует перспективные предложения руководства и сотрудников предприятия, экспертов и системных аналитиков, и позволяет сформировать видение новых рациональных технологий работы предприятия.

	Построенные модели являются не просто реализацией начальных этапов разработки системы и техническим заданием на последующие этапы. Они представляют собой самостоятельный отделяемый результат, имеющий большое практическое значение, в частности:

	Модель «как есть» включает в себя существующие неавтоматизированные технологии, работающие на предприятии. Формальный анализ этой модели позволит выявить «узкие» места в технологиях и предложить рекомендации по ее улучшению (независимо от того, предполагается на данном этапе автоматизация предприятия или нет).

	Она позволяет осуществлять автоматизированное и быстрое обучение новых работников конкретному направлению деятельности предприятия (так как ее технология содержится в модели) с использованием диаграмм.

	С ее помощью можно осуществлять предварительное моделирование нового направления деятельности с целью выявления новых потоков данных, взаимодействующих подсистем и бизнес-процессов.

	Основными целями моделирования при разработке проектов являются:

	Представление деятельности предприятия и принятых в нем технологий в виде иерархии диаграмм, обеспечивающих наглядность и полноту их отображения;

	Формирование на основании анализа предложений по реорганизации организационно-управленческой структуры;

	Упорядочивание информационных потоков (в том числе документооборота) внутри предприятия;

	Выработка рекомендаций по построению рациональных технологий работы подразделений предприятия и его взаимодействию с внешним миром;

	Анализ требований и проектирование спецификаций корпоративных информационных систем;

	Рекомендации и предложения по применимости и внедрению существующих систем управления предприятием.

	




1. Инструментальная среда ВРwin



BPwin имеет достаточно простой и интуитивно понятный интерфейс пользователя, дающий возможность аналитику создавать сложные модели при минимальных усилиях. BPwin поддерживает три методологии – IDEF0, IDEF3 и DFD, каждая из которых решает свои специфические задачи. В BPwin возможно построение смешанных моделей, т.е. модель может содержать одновременно как диаграммы IDEF0, так и IDEF3 и DFD. Модель в BPwin рассматривается как совокупность работ, каждая из которых оперирует с некоторым набором данных. Работа изображается в виде прямоугольников, данные – в виде стрелок.



1.1 Принцип построения модели IDEFO



Основу методологии IDEFO составляет графический язык описания бизнес-процессов. Модель в нотации IDEFO представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы и располагается на отдельном листе.

Модель может содержать четыре типа диаграмм:

		контекстную диаграмму (в каждой модели может быть только одна контекстная диаграмма);

		диаграммы декомпозиции;

		диаграммы дерева узлов;

		диаграммы только для экспозиции (FEO).

Контекстная диаграмма является вершиной древовидной структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой.




2. Анализ предметной области



Порядок медицинского обследования донора крови и ее компонентов

1 .общие положения

Настоящий порядок медицинского обследования донора крови и ее компонентов определен во исполнении 14 Закона РФ «Одонорстве крови и ее компонентов».

В соответствии с указанным законом донором может быть каждый дееспособный гражданин в возрасте от 18 до 60 лет, прошедший медицинское обследование. Медицинское обследование перед сдачей крови и выдача справок о состоянии его здоровья производится бесплатно.

Донорство подразделяется на следующие виды: донорство крови, донорство плазмы, в том числе иммунной, донорство клеток крови.

В зависимости от периодичности сдачи крови и еекомпонентов доноры подразделяются на следующие категории: активные, имеющие 3 и более кроводач в году, и доноры резерва, имеющие менее 3 кроводач в году.

2. организация медицинского обследования донора

Медицинское обследование донора осуществляется в отделении учета и комплектования донорских кадров станции переливания крови лечебно-профилактических учреждений.

Медицинское обследование содержит в себе общий для всех видов донорства и категорий доноров порядок и дополнительные к нему требования.

2.1 Порядок регистрации донора

2.1.1 Регистрация донора как при первичном, так и при повторном обращении, осуществляется регистратурой отделения учета и комплектования донорских кадров только по предъявлению документа удостоверяющего его личность.

2.1.2 Ппри обращении донора резерва оформляется «Карта донора резерва» и «Учетная карточка донора» с внесением в них паспортных данных в соответствии с предъявленными документами.

2.1.3 При регистрации каждому донору выдается «Анкета донора», заполняемая им самостоятельно или с помощью мед регистратора

2.1.4 Кроме регистрации доноров регистратура выполняет следующие функции:

– ведение учетной карточки донора на основании отметки о количестве сданной крови и ее компонентов.

– оформление справок подтверждающих факт медицинского обследования или медицинского обследования с последующей сдачей крови или ее компонентов.

– заполнения «журнала регистрации мероприятий проводимых при заболевании донором сифилисом, гепатитом и др.»

2.2 Общий порядок медицинского обследования

2.2.1 Регистратурой донор направляется в лабораторию для проведения первичного до сдачи крови и ее компонентов, клинико-лабораторного исследования крови.

Данное исследование включает в себя определение уровня гемоглобина и круппы крови, резудьтаты которого вносятся в медицинскую документацию, и донор направдяется на прием к врачу-трансфузиологу.

2.2.2 Врачом-трансфузиологом осуществляется:

– обследование донора, включающее в себя измерение веса, температуры тела, артериального давления, определение ритмичности и частоты пульса, осмотр кожных покровов идр.

– определение показаний к донорству, его вида и обьема взятия крови или ее компонентов.

2.3. Данные о состоянии здоровья, вид донорства и обьем взятия крови или ее компонентов заносятся в соответсвующую документацию и донор направляется в отделение забора крови и ее компонентов

3. В отделении забора крови и ее компонентов взятая дополнительно кровь направляется для проведения исследования(скрининга) ее состава и биохимических показателей, исследования крови на наличие сифилиса, антигена гепатита – В, антител к гепатиту С, ВИЧ -1 и ВИЧ – 2 антител, определения резуспринадлежности.

3.1 Заготовка крови от доноров осуществляется с учетом необходимости удовлетворения потребности лечебно-профилактических учреждений здравоохранения в крови, ее компонентах о препаратах.

Кровь от доноров заготавливают в стационарных или выездных условиях только станции переливания крови.

Расстановка персонала во время работы должна способствовать наиболее рациональной организации регистрации, обследования и взятия крови у доноров с минимальными затратами времени. Продолжительность пребывания донора в пункте заготовки крови дожна быть максимально сокращена.

В целях обеспечения равномерного потока доноров в операционную необходима организация их поступления на пункт заготовки крови с учетом пропускной способности операционной, условий работы предприятий и т.д.

4. отдел контроля качества крови

Результаты каждоголабораторного исследования записывает лицо, проводившее исследование, в погрупповые листы или в учетную карточку донора и журнал лаборатории. Эти документы поступают к сотруднику, ответственному за паспортизацию крови.

Паспортизация крови осуществляется после полного ее апробирования. специально выделенный сотрудник, ответственный за паспортизацию, который сверяет правильность результатов всех исследований и решает вопрос о пригодности крови длоя переливания.

Окончательно маркированные контейнеры с кровью передают в экспедицию для выдачи в лечебно-профилактические учреждения.


2. Разработка модели



2.1 Принцип построения модели IDEFO



Основу методологии IDEFO составляет графический язык описания бизнес-процессов. Модель в нотации IDEFO представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы и располагается на отдельном листе.

IDEFO-модель предполагает наличие четко сформулированной цели единственного субъекта моделирования и одной точки зрения.

Модель может содержать четыре типа диаграмм:

контекстную диаграмму (в каждой модели может быть только одна контекстная диаграмма);

диаграммы декомпозиции;

диаграммы дерева узлов;

диаграммы только для экспозиции (FEO).

Контекстная диаграмма является вершиной древовидной структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой.

Этот процесс называется функциональной декомпозицией, а диаграммы, которые описывают каждый фрагмент и взаимодействие фрагментов, называются диаграммами декомпозиции.

В основе нотации и методологии IDEF0 лежит понятие «блока», то есть прямоугольника, который выражает некоторую функцию бизнеса. Как известно, прямоугольник имеет четыре стороны. В IDEF0 роли (функциональные значения) всех сторон различны:

		верхняя сторона имеет значение «управления»;

		левая – «входа»;

		правая – «выхода»;

		нижняя – «механизма».

	Вторым элементом методологии и нотации является «поток» (в стандарте называемый – «интерфейсная дуга») – элемент, описывающий данные, неформальное управление, или что-либо другое «оказывающее влияние» на функцию, изображенную блоком. В зависимости от того, к какой стороне блока направлен поток, он, соответственно, носит название «входной», «выходной», «управляющий».

	Изобразительным элементом, представляющим «поток», является стрелка.

Управление – это что управляет деятельностью бюро, в данной разрабатываемой модели – это медицинские инструкции.

	Стрелки «входа» вносят функции входных данных, в контекстной диаграмме – это донор.

	Стрелки «выхода» – выходные данные. В контекстной диаграмме – это готовые компоненты крови.

	Стрелка «механизма» – это влияющие на процессы данные. В диаграмме – это персонал и оборудование.

После декомпозиции контекстной диаграммы проводится декомпозиция каждого большого фрагмента системы на более мелкие, при этом каждому фрагменту задается имя и так далее, до достижения нужного уровня подробности описания.

После каждого сеанса декомпозиции проводятся сеансы экспертизы – эксперты предметной области указывают на соответствие реальных бизнес-процессов созданным диаграммам.

Найденные несоответствия исправляются, и только после прохождения экспертизы без замечаний можно приступать к следующему сеансу декомпозиции. Так достигается соответствие.

Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J. Можно редактировать свойства перекрестка при помощи диалога Definition Editor.


2.2 Принцип построения модели DFD



Диаграммы потоков данных (DFD) являются основным средством моделирования функциональных требований проектируемой системы. С их помощью эти требования разбиваются на функциональные компоненты (процессы) и представляются в виде сети, связанной потоками данных. Главная цель таких средств – продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.

Для изображения DFD традиционно используются две различные нотации: Йодана (Yourdon) и Гейна-Сарсона (Gane-Sarson). Далее при построении примеров будет использоваться нотация Йодана, все исключения будут предварительно оговариваться.

В основе данной методологии (методологии Gane/Sarson) лежит построение модели анализируемой ИС – проектируемой или реально существующей. В соответствии с методологией модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных (ДПД или DFD), описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут такой уровень декомпозиции, на котором процесс становятся элементарными и детализировать их далее невозможно.

Источники информации (внешние сущности) порождают информационные потоки (потоки данных), переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те в свою очередь преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям – потребителям информации. Таким образом, основными компонентами диаграмм потоков данных являются:

			внешние сущности;

			системы / подсистемы;

			процессы;

			накопители данных;

			потоки данных.

	

	2.3 Принцип построения модели IDEF3

	

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

Каждая работа в IDEF3 описывает какой-либо сценарий бизнес-процесса и может являться составляющей другой работы. Поскольку сценарий описывает цель и рамки модели, важно, чтобы работы именовались отглагольным существительным, обозначающим процесс действия, или фразой, содержащей такое существительное.

Точка зрения на модель должна быть задокументирована. Обычно это точка зрения человека, ответственного за работу в целом. Также необходимо задокументировать цель модели – те вопросы, на которые призвана ответить модель.

Перекрестки (Junction). 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. Типы перекрёстков представлены в табл.:


Типы перекрестков

Обозначение

Наименование

Смысл в случае слияния стрелок (Fan-in Junction)

Смысл в случае

разветвления стрелок (Fan-out Junction)

||&

Asynchronous AND

Все предшествующие процессы должны быть завершены

Все следующие процессы должны быть запущены

||&||

Synchronous AND

Все предшествующие процессы завершены одновременно

Все следующие процессы запускаются одновременно

||O

Asynchronous OR

Один или несколько предшествующих процессов должны быть завершены

Один или несколько следующих процессов должны быть запущены

||O||

Synchronous OR

Один или несколько предшествующих процессов завершены одновременно

Один или несколько следующих процессов запускаются одновременно

||X

XOR

(Exclusive OR)

Только один предшествующий процесс завершен

Только один следующий процесс запускается



Все перекрестки на диаграмме нумеруются, каждый номер имеет префикс J. Можно редактировать свойства перекрестка при помощи диалога Definition Editor. В отличие от IDEFO и DFD в IDEF3 стрелки могут сливаться и разветвляться только через перекрестки.

Объект ссылки. Объект ссылки в IDEF3 выражает некую идею, концепцию или данные, которые нельзя связать со стрелкой, перекрестком или работой. Для внесения объекта ссылки служит кнопка |R| – (добавить в диаграмму объект ссылки – Referent) в палитре инструментов. Объект ссылки изображается в виде прямоугольника, похожего на прямоугольник работы. Имя объекта ссылки задается в диалоге Referent (пункт всплывающего меню Name Editor), в качестве имени можно использовать имя какой-либо стрелки с других диаграмм или имя сущности из модели данных. Объекты ссылки должны быть связаны с единицами работ или перекрестками пунктирными линиями. Официальная спецификация IDEF3 различает три стиля объектов ссылок – безусловные (unconditional), синхронные (synchronous) и асинхронные (asynchronous). BPwin поддерживает только безусловные объекты ссылок. Синхронные и асинхронные объекты ссылок, используемые в диаграммах переходов состояний объектов, не поддерживаются.






Заключение



Следующим этапом разработки является этап проектирования. Перед началом проектирования и реализации нужно иметь точное и детальное понимание требований на высоком уровне. Кроме того, очень полезно иметь структуру требований, которая может быть использована как исходные данные для формирования системы. Все это достигается посредством анализа и моделирования. Выполняя анализ и моделирования, мы добились разделения задач, которые в предпроектом состоянии мы готовили и упрощали для последующей деятельности по проектированию и реализации. Разграничиваем проблемы, которые должны быть решены, и решения, которые должны быть приняты для того, чтобы справиться с ними.

В результате работы на этапах моделирования и проектирования мы получили проект системы, содержащий достаточно информации для реализации системы.

После анализа работы СПК мы можем судить о степени загруженности каждой ее составляющей, о том, что необходимо автоматизировать в первую очередь и какими средствами.

Выяснилось, что на СПК вся информация передается на бумажном носителе. Через него проходит большое количество документов, которые необходимо обработать. Именно поэтому необходимо внедрение средств, которые позволят ускорить этот процесс. Это ускорит документооборот, что улучшит работу данного отдела.






Литература



		Рогозов Ю.И., Стукотий Л.Н., Свиридов А.С. Моделирование систем, ТРТУ, 2004.

		Рогозов Ю.И., Стукотий Л.Н., Свиридов А.С. Лабораторный практикум по курсу «Моделирование систем», ТРТУ, 2004.

		Маклаков С.В. CASE-средства разработки информационных систем. BPwin и Erwin – М.: ДиалогМифи, 2001.

		Постановление Правительства РФ «О мерах по организаии индивидуального (персонифицированного) учета для целей государственного пенсионного страхования».

		Федеральный закон «Об индивидуальном (персонифицированном) учете в системе государственного пенсионного страхования».

		Инструкция о порядке ведения индивидуального (персонифицированного) учета сведений о застрахованных лицах для целей государственного пенсионного страхования.

		«О формах документов индивидуального (персонифицированного) учета в системе государственного пенсионного страхования и инструкции по их заполнению»

		Положение о порядке ведения индивидуального (персонифицированного) учета сведений о застрахованных лицах для целей обязательного пенсионного страхования.

		Должностная инструкция на инспектора (по персонифицированному учету) отдела кадров.

		Должностная инструкция на старшего инспектора (бюро персонифицированного учета) отдела кадров