IDEF建模方法

1、一、概述 n1981年，美国空军ICAM(Integrated Computer Aided Manufacturing)计划提出 IDEF(ICAM Definition Method )方法 nIDEF0：功能建模（Function Modeling） 描述系统功能活动及其联系，建立系统 的功能模型 nIDEF1：信息建模（Information Modeling）描述系统信息及其联系，建 立系统的信息模型 一、概述 nIDEF2：仿真建模设计（Simulation Model Design）,进行系统模拟，建立系统的动态模 型 nIDEF3：过程描述获取（Process Descript

2、ion Capture）,建立系统的过程模型 nIDEF4：面向对象设计（Object-Oriented Design） nIDEF5：本体论描述（Ontology Description Capture） 一、概述 nIDEF6：设计原理（Design Rationale Capture） nIDEF7：信息系统审定（Information System Auditing） nIDEF8：用户界面建模（User Interface Modeling） nIDEF9：场景驱动信息系统设计（Scenario-Driven IS Design） nIDEF10：实施体系结构建模（Implement

3、ation Architecture Modeling） 一、概述 nIDEF11：信息制品建模（Information Artifact Modeling） nIDEF12：组织建模（Organization Modeling） nIDEF13：三模式映射设计（Three Schema Mapping Design） nIDEF14：网络规划（Network Design） 二、 IDEF0方法 nIDEF0以结构化分析和设计技术(Structured Analysis and Design Technique, SADT)为 基础，利用规定的图形符号和自然语言， 按照自顶向下、逐层分解的结

4、构化方法描 述和建立系统的功能模型 二、 IDEF0方法 nIDEF0特点 n运用简单的图形符号和自然语言，清楚全面 地描述系统的功能、活动、数据（信息）流 n采用严格的自顶向下、逐层分解的结构化方 法建立系统模型 n明确系统功能和系统实现之间的差别，即 “做什么”和“如何做” n通过严格的人员分工、评审、文档管理等程 序来控制所建模型的完整性与准确性 二、 IDEF0方法 nIDEF0基本符号 n活动：指某种系统功能或任何其他事物，用 盒子表示，一般用主动的动词短语来描述 n输入、输出、控制与机制 n输入：完成某项活动所需的条件（一个活动可以 没有输入） n输出：执行活动产生的结果 n控制：

5、活动输入变成输出所受的约束 n机制：活动完成的依附体，如人、设备等 二、 IDEF0方法 活动功能 输入Input 控制Control 输出Output 机制Mechanism ICOM码 二、 IDEF0方法 n箭头表示方法 n分支箭头：表示多个活动需要同一数据，或同一 数据的不同组成部分 n联合箭头：多个活动产生同一类数据 12 33 2 1 AA B 1 23 A 二、 IDEF0方法 n双向箭头：互为输入、互为控制的两个活动 n虚箭头：表示活动的触发顺序 1 2 1 2 A B A/B 1 2 3 触发顺序 1-2-3 二、 IDEF0方法 n通道箭头：仅在一个层次出现的箭头 nICO

6、M码：父子对应 ( ) ( ) ( ) ( ) 二、 IDEF0方法 n结点号 A-0 A0 A1A2Am m 6 A11A12A1m A111A112 二、 IDEF0 方法 二、 IDEF0方法 nA-0：定义该模型的主题和范围，并且也是该模型 的最高层级 nA0：将A-0层级更进一步的展开，并且将A-0的主 题和范围明显地描述出建构者所要表达的观点 nA3：对A0所展开的某一项作业程序，做出更详细 的分解，使此模型的目标被更充分的描述 nA31：对A3所展开的某一项作业程序，做出更详细 的分解，使此模型的目标被更充分的描述 二、 IDEF0方法 nIDEF0建模步骤 n明确建模的范围、观

7、点和目的 n建立系统的内外联系图（A-0图） n建立A0图 n顺次建立各层模型 n文字说明 n评阅、修改、定稿 二、 IDEF0方法 优点优点缺点缺点 共同语法规定与批注功能的关联性缺乏功能范围及问题的定义 提供组织的细部功能分工模式，协 助决策者制定决策 可能由于分工过细，导致一般人无法 实际参与整个模式的运作 活动透过层级的分解可将问题清楚 的表达，有助于组织内部及外部的 沟通 模式当中没有清楚地列出活动顺序， 因此常被误解为一连串的活动 具有良好的弹性与良好的逻辑性 以自然的语法表达各活动，有助于 功能细部的分工 可以与IDEF家族当中的其它分析工 具相整合 二、 IDEF0实例 题图顺

8、序 主体 说明 二、 IDEF0实例 二、 IDEF0实例 二、 IDEF0实例 三、 IDEF1x方法 nIDEF1x特点 n支持概念模式的信息模型： IDEF1x是一种语义数 据模型化技术，支持数据库的概念模式，完善的 IDEF1x模型具有所期望的一致性，可扩展性和可变 换性 n完整和清晰的概念集： IDEF1x通过实体类、联系 类、属性类和键类等概念集系完整、清晰的表达信 息，每一类又进一步细分为若干类 n逐步求精的建模过程 n具有明确含义的图形记号集 n规范化的建模过程 三、 IDEF1x方法 n数据库模式 n外模式（用户模式）：用户可见的数据视图， 以报表、屏幕格式定义 n内模式（存

9、贮模式）：数据在数据库的内部 表示方式，即数据的物理结构和存贮方式的 描述 n概念模式（逻辑模式）：数据库中全体数据 的逻辑结构和特征的单一、确定的描述 三、 IDEF1x方法 外模式1 外模式2 外模式m 概念模式内模式数据库 IDEF1x支持概念模式设计 三、 IDEF1x方法 nIDEF1x基本要素及语法定义 n实体：实体是客观世界中具有相同属性和特征 的现实或抽象事物的集合，集合中的一个元素 称为该实体的一个“实例” n如果一个实体的每个实例都能被惟一标识而不 依赖于其它实体的联系，则称为“独立实体” n如果实体的一个实例的惟一标识依赖于该实体 与其它实体的联系，则称为“从属实体”或

10、“非独立实体” 三、 IDEF1x方法 n实体描述方法 实体名/实体号 独立实体 实体名/实体号 从属实体 一张图上一个实体只能出现一次，但可以在多张图上出现 三、 IDEF1x方法 n实体构造规则 n每个实体必须使用惟一的实体名，实体名必须具有 单一的含义 n一个实体可以有一个或多个属性，有些属性可以是 自身所具有的，有些属性是通过联系而继承得到的 n一个实体应有一个或多个能惟一标识实体中每个实 例的属性（主关键字） n任何实体都可以与模型中的任意其它实体有任意联 系 n如果一个外来关键字是一个实体的全部或部分，则 该实体为从属实体，反之为独立实体 三、 IDEF1x方法 n实体的属性：用来

11、描述实体的某种性质 和特征，实体的每个属性必须具有一个 单一且确定的值 n一个实体必须具有一个属性或属性组来 惟一标识实体的每一个实例 n属性的描述 三、 IDEF1x方法 n属性的描述 实体名/实体号 职工/032 属性名 属性名 属性名 属性名 职工工号 姓名 性别 主关键字 三、 IDEF1x方法 n属性的使用规则 n单主规则：每个实体可以具有任意多个属性，一 个属性只能归属一个实体 n非空规则：实体的每一个实例，对每一属性都必 须有一个值与之对应 n非重复规则：对于同某个实体相关的属性而言， 该实体的每个实例不能具有一个以上的值 n惟一规则：每个属性必须具有一个惟一的名称 n一个实体可

12、以有任意多个继承属性，而每个继承 属性都必须是某个相关实体主关键字的一部分 三、 IDEF1x方法 n实体间的联系 n连接联系 n标定联系 n非标定联系 n分类联系 n完全分类联系 n不完全分类联系 n非确定联系 三、 IDEF1x方法 实体A/1 属性A 实体B/2 属性B 实体C/3 属性C 实体D/4 属性D A到B的联系名 标定联系 A到B的联系名 非标定联系 三、 IDEF1x方法 实体A/1 属性A 实体B/2 属性B 实体C/3 属性C 实体D/4 属性D 实体E/5 属性E 实体F/6 属性F 完全分类联系不完全分类联系 三、 IDEF1x方法 实体A/1 属性A 实体B/2

13、属性B A到B联系名/B到A联系名 非确定型联系 三、 IDEF1x方法 n实体关键字：用来惟一标识实体的每个实例的 一个属性或多个属性的组合 n实体可以有一个或多个关键字，若有多个，必 须指定“主关键字” 雇员/035 雇员号 姓名 出生日期 主关键字 次关键字 三、 IDEF1x方法 n关键字特征 n一个实体必须有一个主关键字 n一个实体可以有任意多个次关键字 n主、次关键字可以由单个或多个属性组成 n个别属性可以是单个关键字的一部分 n主、次关键字可以是实体具有的属性或继承属性 n主、次关键字必须只包含有助于惟一实体的实例的那 些属性-最小关键字原则 n如果主关键字由多个属性组成，则每个

14、非关键属性的 值必须完全函数依赖于主关键字-完全函数依赖规则 三、 IDEF1x方法 n外来关键字：从其它实体引入的关键字 n外来关键字可以作为一个实体的部分或全部主 关键字、次关键字或非键属性，标记为FK n如果父实体的主关键字所有属性继承为子实体 的主关键字的一部分，则父子实体为“标定型 联系”，否则为“非标定型联系” n分类联系中，分类实体的主关键字都是从一般 实体的主关键字继承而来 三、 IDEF1x方法 n外来关键字使用规则 n在确定型连接联系或分类联系中，子实体或 分类实体必须包含一个外来关键字 n一般实体的主关键字必须被每一个分类实体 继承为其主关键字 n对于一个给定的确定型联系

15、，只能有一个外 来关键字 三、 IDEF1x方法 组件(Components)分类（Classify） 实体 Entities 1.Identifier-Independent Entities 2.Identifier-Dependent Entities 关联 Relationships 1.Identifying Connection Relationships 2.Non-Identifying Connection Relationships 3.Categorization Relationships 4.Non-Specific Relation 属性/键值 Attributes

16、/Keys 1.Attribute 2.Primary Keys 3.Alternate Keys 4.Foreign Keys 三、 IDEF1x方法 n建模过程 n准备阶段 n确定目标、范围 n制定建模计划 n组织队伍 n收集资料 n定义阶段 n定义联系 n定义键 n定义属性 编号实体名 1 2 产品 客户 实体表 实体名 产品 客户 客户产品 X 矩阵图 三、 IDEF1x实例 三、 IDEF1x实例 采购申请表/1 P PK K单单据据号号 物物料料编编号号( (F FK K) ) 数数量量 日日期期 申请人代号(FK) 申申请请供供货货日日期期 处理标志 采购计划表/2 P PK K

17、计计划划代代号号 物物料料编编号号( (F FK K) ) 计计划划员员代代号号( (F FK K) ) 计计划划到到货货日日期期 审核标志 审核领导 计计划划采采购购数数量量 到货单/3 P PK K单单据据号号 物物料料编编号号( (F FK K) ) 到到货货日日期期 到到货货数数量量 计计划划代代号号( (F FK K) ) 复验标志 供供货货商商代代号号( (F FK K) ) 复验台帐/4 P PK K序序号号 物物料料编编号号( (F FK K) ) 复复验验日日期期 合合格格数数量量 不合格数量 送送检检数数量量 交交付付数数量量 检检验验员员代代号号( (F FK K) )

18、入库日期 人员信息表/5 P PK K职职工工代代号号 职职工工姓姓名名 性别 所所属属部部门门（F FK K） 部门信息表/6 P PK K部部门门代代号号 部部门门名名称称 主主管管领领导导 物料基本信息/8 P PK K物物料料编编号号 物物料料名名称称 物料规格 物料型号 所属物料类别(FK) 物料分类/7 P PK K类类别别编编码码 类类别别名名称称 类别说明 部门说明 被使用 被使用被使用 被使用 被使用 被使用 被使用 被使用 供货商信息/9 P PK K供供货货商商代代号号 供供货货商商名名称称 地地址址 电电话话 联系人 开开户户银银行行 银银行行账账号号 被使用 参照信息

19、 四、I2DEF方法 nI2DEF方法方法（Integrated IDEF）广泛吸取广泛吸取 IDEF、OMT、UML、OOA/OOD等优秀建等优秀建 模方法的优点，从纵横两个方面完成对模方法的优点，从纵横两个方面完成对 经典软件工程内容的高度集成，实现了经典软件工程内容的高度集成，实现了 对传统软件工程方法的兼容，最大限度对传统软件工程方法的兼容，最大限度 地保护了软件开发人员所积累的宝贵经地保护了软件开发人员所积累的宝贵经 验验 四、I2DEF方法 四、I2DEF方法 n结构模型，其核心成分是系统/功能分解树和构件 图。前者包括了传统意义上的功能分解和系统结 构图的全部内容，后者包括IDE

20、F1x和IDEF4的全部 内容，可以直接生成程序代码框架，定义数据结 构； n动态模型，其核心成分是事件流程图和伪码，前 者包括了IDEF3和程序流程图的全部内容和IDEF0 的部分内容，比较容易转换为程序的运行语句； n功能模型，其核心内容是层次化的数据流程图， 它包括了IDEF0的全部内容，十分清晰地描述功能 间的数据依赖关系（横向）和分解关系（纵向） 四、I2DEF方法 四、I2DEF方法 nI2DEF方法 的集成理念 体现在软件 生命周期的 纵横两个方 面：三位一 体建模，以 统一的形式 支持生命周 期 四、I2DEF方法 n动态模型的事件流程图和功能模型的数据流程图动态模型的事件流程图和功能模型的数据流程图 分别以相同的模式，沿结构模型的系统分别以相同的模式，沿结构模型的系统/功能分功能分 解树逐级展开，充分体现解树逐级展开，充分体现Top-down的分析设计的分析设计 思想；思想； n数据流程图中的数据，就是事件流程图中事件携数据流程图中的数据，就是事件流程图中事件携 带的数据；带的数据； n上述的数据在