Структурный подход к проектированию информационных систем

     C = g(B) = g(f(A)) (1)

     Ниже  в таблице 2 представлены все типы связей, рассмотренные выше. Важно отметить, что уровни 4-6 устанавливают типы связностей, которые разработчики считают важнейшими для получения диаграмм хорошего качества. [18]

     

Рис. 6 д) Функциональная связность 

                                                              Таблица 2

     Описание  типов связей

     

2.3. Сетевое планирование при разработке проекта ИС

     Сетевое планирование – это комплекс графических  и расчетных методов организационных  мероприятий, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок. Характерной особенностью таких проектов является то, что они состоят из ряда отдельных, элементарных работ. Они обусловливают друг друга так, что выполнение некоторых работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые другие. [17]

     Самые известные методы планирования и  управления – метод критического пути (CPM) и система планирования и руководства программами разработок (PERT).

             Основные этапы выполнения этих методов:

     1) определяются отдельные работы, составляющие проект, их отношения  предшествования и длительности;

     2) проект представляется в виде  сети, показывающей отношения предшествования  среди работ, составляющих проект;

     3) на основе построенной сети выполняются вычисления, в результате которых составляется временной график реализации проекта.

     Сетевое планирование и управление включает 4 этапа:

     1) структурное планирование;

     2) календарное планирование;

     3) оперативное управление.

            Структурное планирование начинается с разбиения проекта на четко определенные операции, для которых определяется продолжительность, затем строится сетевой график, представляющий взаимосвязи работ проекта. Это позволяет детально анализировать все работы и вносить улучшения в структуру проекта еще до начала его реализации. [2]

           Календарное планирование предусматривает  построение календарного графика,  определяющего моменты начала  и окончания каждой работы  и другие временные характеристики  сетевого графика. Это позволяет выявить критические операции, которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить проект в директивный срок.

          В ходе оперативного управления  применяются сетевой и календарный  графики для составления периодических  отчетов о ходе выполнения  проекта, при этом сетевая модель может подвергнутся оперативной корректировке, вследствие чего будет разрабатываться новый календарный план остальной части проекта.

     2.3.1. Основные понятия и определения сетевых моделей

           Сетевая модель представляет  собой ориентированный граф, изображающий  все необходимый для достижения  цели проекта операции в технологической   взаимосвязи. [11]

     Основными элементами сетевой модели являются:

• работа
• событие
• путь

     Работа  – некоторый процесс, приводящий к достижению определенного результата, требующий затрат каких-либо ресурсов и имеющий протяженность во времени. К понятию «работа» относится  понятие процесса ожидания, т.е. процесса, требующего затрат труда, но не требующего затрат времени. Ожидание изображают пунктирной стрелкой, над которой указывают его продолжительность (рис. 7 а).

       
 
 
 

     Рис.7 а)изображение в сетевой модели ожидания

           К понятию «работа» также относится  понятие «зависимость». Зависимость  – это связь между двумя  или несколькими событиями, не  требующая ни затрат времени,  ни затрат ресурсов. В сетевой  модели зависимость показывается  в виде пунктирной стрелки  без указания времени (рис.7 б).

       
 
 

     Рис.7 б) изображение зависимости в сетевой модели 

     Событие – момент времени, когда завершаются одни работы и начинаются другие. Событие представляет собой результат проведенных работ и в отличие от работ не имеет протяженности во времени. Например, фундамент залит бетоном, старение отливок завершено, комплектующие поставлены, отчеты сданы и т.д.

     Таким образом, начало и окончание любой  работы описываются парой событий, которые называются начальным и конечным событиями. Поэтому для идентификации конкретной работы используют код работы (ij), состоящий из номеров начального (i-ro) и конечного (j-ro) событий, например 2-4; 3-8; 9-10.

     Любое событие может считаться наступившим  только тогда, когда закончатся все входящие в него работы. Поэтому работы, выходящие из некоторого события не могут начаться, пока не будут завершены все операции, входящие в это событие. 

                                                          работа i,j

       

     Рис. 7 в)  Кодирование работы 

     Номер исходного события равен единице. Номера остальных событий соответствуют последней цифре кода предшествующей данному событию работы (или работ).

     Событие, не имеющее предшествующих ему событий, т.е. с которого начинается проект, называют исходным событием. Событие, которое не имеет последующих событий и отражает конечную цель проекта, называется завершающим. Событие, характеризующее собой факт окончания всех предшествующих работ и начало всех последующих работ, называется промежуточным или просто событием.

     Путь  – это любая последовательность работ в сетевом графике (в частном случае это одна работа), в которой конечное событие одной работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Различают следующие виды путей:

     Полный  путь – это путь от исходного до завершающего события. Критический путь – максимальный по продолжительности полный путь. Подкритический путь – полный путь, ближайший по длительности к критическому пути.

     Работы, лежащие на критическом пути, называют критическими. Каждый путь характеризуется своей продолжительностью (длительностью), которая равна сумме продолжительностей составляющих его работ. 

      2.3.2. Временные параметры событий, работ и путей

     Тр(i) – ранний срок наступления события I, это время, которое необходимо для выполнения всех работ, предшествующих данному событию . оно равно наибольшей продолжительности путей, предшествующих данному событию.

     Тп(i) – поздний срок наступления события i – это такое время наступления события i, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события сети. Поздний срок наступления события равен разности между продолжительностью критического пути и наибольшей из продолжительностей путей, следующих за событием i.

     R(i) – резерв времени наступления события i – такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление события без нарушения сроков завершения проекта в целом. Начальные и конечные события критических работ имеют нулевые резервы событий. Основные параметры событий и работ рассчитываются по формулам 2-17.

     Расчет  ранних сроков совершения событий ведется от исходного события к завершающему. Для исходного события Тр(i) =0 (2), для остальных событий Тр(i) – max[Тр(k)+t(k,i)] (3).

     Поздний срок для завершающего события Тп(i) = Тр(i). (4) Для всех остальных событий Тп(i) = min[Тп(j)-t(i,j)] (5). Резерв времени Ri = Тп(i) – Tр(i) (6).

     Трн(i,j) – ранний срок начала работы (i,j);

     Тпн(i,j) – поздний срок начала работы (i,j);

     Тро(i,j) – ранний срок окончания работы;

     Тпо(i,j) – поздний срок окончания работы.

     Для критических работ:

     Трн(i,j)= Тпн(i,j) (7)

     Тро(i,j)= Тпо(i,j) (8)

     Rп(i,j) – полный резерв работы – показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность  работы или отстрочит ее начало, чтобы продолжительность проходящего через нее max пути, не превышала продолжительности критического пути.

     Rc(i,j) – свободный резерв работы, показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы или отсрочить ее начало не меняя ранних сроков начала последующих работ.

     Трн(i,j) = Тp(i) (9)

     Тро(i,j) = Тp(i)+t(i,j) (10)

     Тро(i,j) = Трн(i,j)+t(i,j) (11)

     Тпо(i,j) = Тп(i) (12)

     Тпн(i,j) = Тп(j) – t(i,j) (13)

     Тпн(i,j) = Тпо(i,j)-t(i,j) (14)

     Rп(i,j) = Тп(j)-Тр(i)-t(i,j) (15)

     Rc(i,j) = Тр(j)-Тр(i)-t(i,j) (16).

     Разность  между продолжительностью критического пути и продолжительностью другого полного пути называется полным резервом времени пути: R(Lп)=Т(Lкр)-Т(Lп) (17). [11][7] 
 

2.3.3. Пример построения сетевого графика 

               Построим сетевой график по выполнению работ по реконструкции цеха и определим значение его параметров (ранние и поздние сроки наступления событий, начала и окончания работ, резервы времени по отдельным событиям), определить на сетевом графике критический путь. [17]

     Средняя продолжительность выполнения работ                     Таблица 3

     Определяем  ранние сроки наступления j-го события сетевого графика:

     

     Определяем  поздние сроки свершения i- го события :

 
 
 

     Определим резерв времени i-го события сетевого графика.

     

     Определим критический путь сетевого графика  , т.е. полный путь, имеющий наибольшую продолжительность и характеризующийся тем, что все принадлежности ему события не имеют резервов времени (они равны нулю). Рассмотрим все пути, проходящие через вершины сетевого графика с нулевыми резервами времени:

     1) 1-5-6-7-8. Его продолжительность равна:

      (дней).

     2) 1-5-8. Его продолжительность равна:

      (дней).