Классификация по признакам

Рассмотрим основные классификации современных CASE-систем по следующим признакам:

1. Поддерживаемые методологии проектирования : объектно-ориентированные, функционально (или структур но)-ориентированные и комплексно-ориентированные;
2. Поддерживаемые графические нотации построения диаграмм : с наиболее распространенными нотациями, с отдельными нотациями и с фиксированной нотацией;
3. Степень интегрированности : toolkit (неинтегрированные средства, которые охватывают большинство этапов разработки информационных систем), tools (отдельные локальные средства) и workbench (интегрированные средства, которые связаны репозиторием – общей базой проектных данных);
4. Тип и архитектура вычислительной техники : с ориентацией на глобальную вычислительную сеть (ГВС), на локальную вычислительную сеть (ЛВС), на ПЭВМ и смешанный тип;
5. Режим коллективной разработки проекта : с ориентацией на режим объединения подпроектов, режим реального времени разработки и без поддержки коллективной разработки;
6. Тип операционной системы : работающие под управлением UNIX, под управлением WINDOWS и под управлением разных операционных систем (OS/2, UNIX, WINDOWS и др.).

Классификация по типам

Средства проектирования и анализа , которые предназначены для анализа и построения моделей системы, которая проектируется, и моделей деятельности организации (предметной области).

К ним относят System Architect, Power Designer, Paradigm Plus, Rational Rose, Oracle Designer, Silverrun, BPwin.

Цель данных средств – определить системные требования и свойства, которыми должна обладать система, а также создать проект системы, которая будет удовлетворять этим требованиям и обладать соответствующими свойствами. Продуктом таких средств являются спецификации алгоритмов, спецификации компонентов системы и их интерфейсов, структур данных.

Средства проектирования БД , которые обеспечивают генерацию схем БД и моделирование данных (обычно на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД.

Средства проектирования баз данных входят в состав следующих CASE-средств: Power Designer, Paradigm Plus, Oracle Designer, Silverrun. Наиболее известное средство, которое ориентировано только на проектирование баз данных, – ERwin.

Средства управления требованиями , которые обеспечивают комплексную поддержку неоднородных требований к системе, которая создается.

Примеры : DOORS – динамическая объектно-ориентированная система управления требованиями и RequisitePro.

Средства тестирования . Наиболее развитое сегодня – Rational Suite TestStudio – набор продуктов, которые предназначены для автоматического тестирования приложений.

Средства управления конфигурацией программного обеспечения – ClearCase, PVCS и др.

Средства документирования . Наиболее известное из них – SoDA (автоматизированное документирование программное обеспечение).

Средства управления проектом – Microsoft Project, Open Plan Professional и др.

Средства реверсного инжиниринга , которые предназначены для переноса существующей системы программного обеспечения в новую среду. Ими обеспечивается анализ схем баз данных и программных кодов и формируются на их основе различные модели и проектные спецификации.

Замечание 1

Средства формирования ERD и анализа схем баз данных являются частью следующих CASE-средств: ERwin, Power Designer, Oracle Designer, Silverrun. Анализаторы программных кодов входят в состав Paradigm Plus и Rational Rose.

Классификация по категориям

1. Вспомогательные программы (tools) – поддерживаются отдельные процессы разработки программного обеспечения (например, сравнение результатов тестов, компиляция программ, проверка непротиворечивости архитектуры системы и т.п.). Вспомогательная программа может быть универсальным функционально-законченным средством (например, текстовый процессор) или быть составляющей инструментальных средств.
2. Инструментальные средства (workbenches) – поддерживаются определенные процессы разработки программного обеспечения (к примеру, проектирование, создание спецификации и т.д.). Зачастую инструментальные средства представляют собой набор вспомогательных программ, интегрированных в меньшей или большей степени.
3. Рабочие среды разработчика (environments) – поддерживаются большинство или все процессы разработки программного обеспечения. Рабочие среды зачастую содержат несколько разных интегрированных инструментальных средств.

Замечание 2

Кроме того, CASE-средства также классифицируют по применяемым объектно-ориентированным или структурным методам проектирования и анализа программного обеспечения.

На сегодняшний день проблема выбора наиболее подходящего и полностью удовлетворяющего поставленным целям и задачам CASE-средства представляется максимально актуальной в виду их широкого разнообразия и огромного спектра решений, который готов предложить разработчик для удовлетворения потребностей автоматизации. Целью данной статьи является ознакомление с существующими средствами, а также выделение наиболее значимых критериев для проведения сравнительного анализа.

Подходы к проектированию

Выбор CASE-средства во многом зависит от конкретного подхода к проектированию ИС. Важнейшими из подходов являются структурный (функциональный), объектно-ориентированный, также отдельно выделяется методология ARIS .
Сущность структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. На сегодняшний момент широкое распространение получили:

• CA ERwin Process Modeler (ранее: BPwin)
• CA ERwin Data Modeler (ранее: ERwin)

Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщений между объектами. Средства, отвечающие объектно-ориентированному подходу:

Методология ARIS определяет принципы моделирования различных аспектов деятельности организаций, основывается на концепции интеграции, предлагающей целостный взгляд на бизнес-процессы, и представляет собой множество различных методологий, интегрированных в рамках единого системного подхода. Графически такой подход представлен ниже:

Сравнение средств

В качестве критериев для сравнения CASE-средств целесообразно выделить: возможность проведения глубокого комплексного анализа бизнес-процессов, полноту описания и наглядность используемых моделей, гибкость, степень адаптации используемого средства для решения конкретных задач, а также возможность генерации программного кода и показатель распространенности средств, отвечающих рассматриваемому подходу.

Сравнение рассмотренных подходов в соответствии с выделенными критериями

Сравнение наиболее популярных в России CASE-средств

Среди индивидуальных особенностей каждого из средств можно охарактеризовать: возможность выдачи тремя способами проектной информации во внешние файлы для Silverrun , ориентацию на каскадную модель средства от компании Westmount – Vantage Team Builder, преимущество быстрого прототипирования, при взаимодействии этого средства с Uniface. Средства компании Oracle (Designer/Developer) обеспечивают полную поддержку ЖЦ. ERwin и BPwin, являясь средствами локальной автоматизации, имеют упрощенную структуру и имеют целевую направленность, в результате представляются одним из самых простых и удобный решений автоматизации. Объектно-ориентированные средства, такие как Rational Rose на сегодняшний день наиболее полно удовлетворяют задачам групповой работы.

В результате сравнения продуктов, можно сделать вывод о том, что средства, отвечающие структурному подходу (ERwin, BPwin), в основном находят свое применение на этапах определения требований к ИС. Такие средства подходят для осуществления глубокого анализа рассматриваемых процессов (Vantage Team Builder), позволяют максимально рационально расходовать ресурсы, вследствие независимости отельных компонент ПО (Oracle). Что касается объектно-ориентированных средств, стоит отметить, что методика их применения позволяет осуществлять проектирование любого типа, по средству универсальности и наглядности языка UML , который используется в рамках Rational Rose и Power Designer и является достаточно удобным инструментом для оперирования специалистами любого уровня подготовки.

Позиционирование подходов также можно провести по отношению к решению задачи моделирования бизнес-процессов на этапе анализа и проектирования (в соответствии с проведенным выше анализом) следующим образом:

В заключении, хочу сказать, что в силу распростарнения стандарта UML, возможно сейчас такой анализ уже не выглядит максимально актуальным, как это было несколько лет назад. Однако он достаточно наглядно отражает плюсы и минусы тех или иных средств в разрезе определенной методологии проектирования.

Теги: CASE-средства, CASE, проектирование, подход, методология, информационные системы, анализ, сравнение, критерии

Характеристики CASE средств

Основными характеристиками CASE средств, важными с точки зрения моделирования и оптимизации бизнес процессов, являются следующие:

• Наличие графического интерфейса. Для представления моделей процессов CASE средства должны обладать возможностью отображать процессы в виде схем. Схемы много проще в использовании, чем различные текстовые и числовые описания. Это позволяет получать легко управляемые компоненты модели, обладающие простой и ясной структурой.
• Наличие репозитория. Репозиторий это общая база данных, которая содержит описание элементов процессов и отношений между ними. Каждый объект репозитария должен обладать перечнем свойств, характерных только для этого объекта.
• Гибкость применения. Эта характеристика дает возможность представлять бизнес процессы в различных вариантах, важных с точки зрения анализа. CASE средства должны позволять проводить анализ процессов и создавать модели, сфокусированные на различных аспектах деятельности предприятия.
• Возможность коллективной работы. Анализ и моделирование процессов может требовать совместной работы нескольких человек. Для одновременной работы над моделями процессов CASE средства должны обеспечивать управление изменениями любыми фрагментами моделей и их модификацией при коллективном доступе.
• Построение прототипов. Прототипы процессов необходимы для того, чтобы на ранних стадиях изменения процессов можно было понять, насколько процесс будет соответствовать требованиям.
• Построение отчетов. CASE средства должны обеспечивать построение отчетов по всем моделям процессов с учетом взаимосвязи элементов. Такие отчеты необходимы для анализа моделей и определения возможностей по оптимизации. За счет отчетов обеспечивается контроль полноты и достаточности моделей, уровень декомпозиции процессов, правильность синтаксиса диаграмм и типов применяемых элементов.

Выбор CASE средств

Выбор CASE средств для анализа и моделирования процессов зависит от многих факторов – финансовых возможностей, функциональных характеристик, подготовки персонала, применяемых информационно-технических средств и пр. Приводить исчерпывающий состав этих факторов не имеет смысла, т.к. в ситуации выбора для каждого конкретного случая этот состав будет изменяться. Тем не менее, можно определить набор «базовых» факторов, на основании которых определяются критерии по выбору CASE средств.

Вспомним о том, что CASE-технология - это не только методология, но и инструментарий. Сейчас на рынке существует огромное количество CASE-пакетов. Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям.

Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ.

Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit) и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием. Помимо этого, CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:

Ø применяемым методологиям и моделям систем и БД;

Ø степени интегрированности с СУБД;

Ø доступным платформам.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

Ø средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области. Примерами программ этого типа являются: Design/IDEF, разработки фирмы Meta Software, и BPwin (разработка Logic Works);

Ø средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций.

Примеры: Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)).

Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;

Ø средства проектирования баз данных , обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД.

К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE).

Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;

Ø средства разработки приложений.

К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;

Ø средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций.

Ø средства анализа схем баз данных входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor.

В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

Вспомогательные типы включают:

Ø средства планирования и управления проектом

o Примеры: SE Companion, Microsoft Project и др.;

Ø средства конфигурационного управления

o Пример: PVCS (Intersolv);

Ø средства тестирования

o Пример: Quality Works (Segue Software);

Ø средства документирования

o Пример: SoDA (Rational Software).

Ø локальные , поддерживающие один-два типа моделей и методов Примеры: Design/IDEF, ProCap, S-Designor, "CASE. Аналитик";

Ø малые интегрированные средства моделирования, поддерживающие несколько типов моделей и методов (ERwin, BPwin);

Ø средние интегрированные средства моделирования, поддерживающие от 4 до 10-15 типов моделей и методов (Rational Rose, Paradigm Plus, Designer/2000);

Ø крупные интегрированные средства моделирования, поддерживающие более 15 типов моделей и методов (ARIS Toolset).

При разработке ИСУП локальные средства моделирования могут быть использованы только на концептуальном уровне для предварительного анализа или как средство демонстрации заказчику общих предложений по будущему проекту. Задача комплексного анализа системы локальными средствами не может быть решена.

Малые интегрированные средства моделирования, как правило, "исторически выросли" из локальных. Так же, как и последние, они изначально не были ориентированы на комплексный анализ систем. Возможности по интеграции различных моделей в рамках общей модели появились в процессе совершенствования и развития этих программных средств. Характерными особенностями этой категории является наличие в инструментальном средстве независимых компонентов и интеграция моделей путем экспорта и импорта данных

Типичный представитель малых интегрированных средств моделирования - комплект программных продуктов Platinum Technology (CA/ Platinum/Logic Works), основанный на популярных пакетах BPwin и Erwin.

BPwin. Поддерживает три методологии моделирования: IDEF0 (диаграммы функций), IDEF3 (только диаграммы процессов), DFD (диаграммы потоков данных) и обеспечивает интеграцию моделей трех типов без экспорта или импорта данных. Интеграция выполняется как путем слияния нескольких моделей, так и посредством переключения на различные методологии в процессе разработки отдельных диаграмм модели. Предусмотрено расширение возможностей анализа систем как в самом пакете BPwin (функционально-стоимостный анализ), так и с помощью экспорта данных в другие пакеты.

ERwin. Поддерживает несколько разновидностей методологии информационного моделирования, основанной на ER-диаграммах (сущность - связь). Интеграция моделей BPwin с моделями ERwin выполняется путем обмена данными через функции экспорта/импорта. Эти пакеты, например, являются стандартными средствами для анализа процессов в НATO

Малые интегрированные системы, так же, как и локальные, практически не позволяют выполнить комплексный анализ систем, который в большей или меньшей степени необходим для создания малых, средних и крупных ИСУП. С их помощью можно разрабатывать локальные ИСУП или небольшие подсистемы, предназначенные для автоматизации отдельных бизнес-цепочек, т. е. когда нет необходимости в комплексном анализе предприятия. Типичная сфера использования малых интегрированных средств - решение задач так называемой "кусочной" автоматизации предприятия.

Среди локальных и малых инструментальных средств весьма популярными остаются программы, основанные на реализации структурного подхода к анализу и проектированию систем и методологий IDEF.

Локальные и малые инструментальные средства могут быть использованы при разработке соответственно локальных и малых ИСУП. Для средних и крупных ИСУП использование этих средств имеет смысл в качестве дополнения к более универсальному инструментальному средству средней категории.

Средние интегрированные средства моделирования . Эта категория представлена программными продуктами, при создании которых изначально были заложены требования комплексного использования различных методов и типов моделей. Продукты средней категории имеют единую среду для разработки всех поддерживаемых типов моделей, что позволяет применять одни и те же объекты в разных моделях.

К средним интегрированным средствам можно отнести такие известные продукты, как Rational Rose (Rational Software), Paradigm Plus (CA/Platinum), Designer/2000 (Oracle).

Средства моделирования среднего класса предназначены для выполнения комплексного анализа систем. Они могут быть успешно применены при создании малых и средних ИСУП, особенно с этапа анализа спецификаций. Слабая сторона - недостаточные возможности для моделирования и анализа на верхнем уровне (анализ требований).

Средства моделирования средней категории, как правило, основаны на использовании объектно-ориентированного подхода к моделированию и анализу систем. Фактическим стандартом для этой категории инструментальных средств является унифицированный язык моделирования UML.

По данным исследовательской компании International Data Corporation, среди инструментальных средств, которые можно отнести к этой категории, лидирующее положение занимает пакет Rational Rose.

Средние интегрированные средства предназначены в основном для уровней анализа спецификаций и внедрения. Они удобны при разработке средних, малых и локальных информационных систем управления предприятием. Недостаточные возможности для анализа на уровне требований могут быть компенсированы путем их использования вместе с локальными или малыми инструментальными средствами.

Рис. 2.1. Применение локальных, малых и средних интегрируемых средств моделирования на различных этапах создания ИСУП

Крупные интегрированные средства моделирования . К этой категории относятся инструментальные средства, специально предназначенные для проектирования крупных ИСУП, таких, например, как системы управления предприятием класса ERP.

В качестве примера можно привести программные продукты семейства ARIS (ARIS Toolset, ARIS Easy Design) компании IDS Sheer AG. В ARIS воплощен практический опыт множества аналитиков, работающих в области проектирования ИСУП, а также учтены недостатки существующих инструментальных средств. Отличительная особенность ARIS - особое внимание к первому уровню анализа (анализ требований) .

Не отказываясь от классификации инструментальных средств на локальные, малые, средние и крупные, используем также другую классификацию инструментальных средств, аналогичную классификации ИСУП на ERP - не-ERP.

Принадлежность к категории ERP для средства моделирования означает, что оно предназначено для выполнения комплексного анализа на всех стадиях (требования, спецификации, внедрение) разработки ИСУП класса ERP. Естественно, такое средство может быть использовано при создании любых других ИСУП, а не только ERP.

Если же средство моделирования принадлежит к категории не-ERP, это означает, что оно не предназначено для выполнения всех уровней анализа при проектировании ИСУП класса ERP, но его (средство) можно использовать при создании локальных, малых или средних ИСУП, не относящихся к классу ERP

Рис. 2.2. Оценка применимости инструментальных средств для анализа ИСУП

Из рассмотренных выше инструментальных средств к категории ERP можно отнести только ARIS. Программные продукты семейства ARIS будут рассмотрены более подробно в главе 7 данного пособия.

Резюме. Все рассмотренные выше инструментальные средства широко используются для моделирования и анализа систем, в том числе и при создании ИСУП.

Вопросы к главе 2

1. Дайте определение CASE-средства.

2. Что понимается под «структурной методологией»?

3. Сформулируйте основные положения структурной методологии моделирования.

4. Какими качествами должна обладать информация для успешного внедрения CASE-средств?

5. Какие выгоды организации обеспечивает внедрение CASE-средств?

6. Перечислите основные характеристики CASE-средств?

7. Что такое «репозиторий»?

8. Как можно классифицировать CASE-средства?

9. Какие CASE-средства относят к малым?

10. Что характерно для крупных CASE-средств?

Все CASE-средства делятся на типы, категории и уровни.

1. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств в технологическом процессе. Она в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

Анализ и проектирование. Средства данной группы используются для создания спецификаций системы и ее проектирования. К таким CASE-средствам можно отнести BPWin или Analist/Designer. Их целью является определение системных требований и свойств, которыми система должна обладать, а также создание проекта системы, удовлетворяющей этим требованиям и обладающей соответствующими свойствами. Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных.

Проектирование баз данных и файлов. Средства данной группы обеспечивают логическое моделирование данных, автоматическую генерацию схем БД и описаний форматов файлов на уровне программного кода: ERWin, Oracle Designer.

Программирование. Средства этой группы поддерживают этапы программирования и тестирования, а также автоматическую кодогенерацию из спецификаций, получая полностью документированную выполняемую программу: APS (Sage Software). Помимо диаграмм различного назначения и средств поддержки работы с репозиторием, в эту группу средств включены и традиционные генераторы кодов, анализаторы кодов, генераторы наборов тестов.

Сопровождение и Реинжинеринг. К таким средствам относятся документаторы, анализаторы программ, средства реструктурирования и реинжениринга: Adpac CASE Tools (Adpac). Их целью является корректировка, изменение, анализ, преобразование и реинжениринг существующей системы.

Окружение. Средства поддержки платформ для интеграции, создания и придания товарного вида CASE-средствам: Sylva Foundry (С adware).

Управление проектом. Средства, поддерживающие планирование, контроль, руководство, взаимодействие, т.е. функции, необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов: Project Workbench (Applied Business Technology).

Категория toolkit представляет совокупность интегрированных программных средств, обеспечивающих помощь для одного из классов программных задач; использует репозитарий для всей технической и управляющей информации о проекте, концентрируясь при этом на поддержке, как правило, одной фазы или одного этапа разработки ПО.

Категория workbench представляет собой интеграцию программных средств, которые поддерживают системный анализ, проектирование и разработку ПО; используют репозитарий, содержащий всю техническую и управляющую информацию о проекте: обеспечивают автоматическую передачу системной информации между разработчиками и этапами разработки; организуют поддержку практически полного ЖЦ.

3. Классификация по уровням связана с областью действия CASE в пределах ЖЦ ПО. Однако четкие критерии определения границ между уровнями не установлены, поэтому данная классификация имеет, вообще говоря, качественный характер.

Верхние (Upper) CASE часто называют средствами компьютерного планирования. Они призваны повышать эффективность деятельности руководителей фирмы и проекта путем сокращения затрат на определение политики фирмы и на создание общего плана проекта. Использование верхних CASE позволяет построить модель предметной области, отражающую всю существующую специфику. Она направлена на понимание общего и частного механизмов функционирования, имеющихся возможностей, ресурсов, целей проекта в соответствии с назначением фирмы.

Средние (Middle) CASE считаются средствами поддержки этапов анализа требований и проектирования спецификаций и структуры ПО. Их использование существенно сокращает цикл разработки проекта; при этом важную роль играет возможность накопления и хранения знаний. Основная выгода от использования среднего CASE состоит в значительном облегчении проектирования систем. Кроме того, средние CASE обеспечивают возможности быстрого документирования требований и быстрого прототипирования.