Двадцатью пятью способами можно нарисовать один и тот же алгоритм, и каждая нотация подскажет иное. Руководителю не нужно знать все стандарты, но важно выбрать понятный команде. Основатель «Школы траблшутеров», экс-директор Альфа-Банка по процессам, Олег Брагинский сравнивает нотации блок-схем на задаче поиска самой срочной заявки из очереди.
Рис. 1. Современной блок-схеме хватает трёх фигур и подписанных стрелок
Когда был директором Альфа-Банка по процессам, с удивлением узнал, что сотни подразделений рисуют схемы в разных нотациях. Сначала хотел навести порядок, но позже одумался, смирился и решил говорить с каждым на языке собеседника.
Ответ на вопрос «какую нотацию выбрать» умещается в одну фразу: для обсуждения с командой – упрощённую блок-схему, для регламента с высокой ценой ошибки – ДРАКОН, для работы нескольких отделов – дорожки или BPMN, для правил – таблицу решений. Прочие нотации достаточно уметь читать.
Сравнивать будем на одной задаче: в списке заявок найти ту, у которой меньше всего дней до срока. Алгоритм берёт первую заявку как самую срочную, затем просматривает остальные и запоминает ту, у которой срок короче. Один цикл и одно условие позволяют сравнивать нотации, а не разбираться в логике. Попутно расскажем, кто какую схему любит и почему.
Зачем рисовать алгоритм?
Текстовое описание скрывает развилки. Фраза «проверить заявку и передать в работу» молчит о том, что делать, если проверка не прошла.
На схеме у каждого ромба две стрелки, и пустая ветка сразу бросается в глаза. Ошибку находят до запуска процесса, а не после жалобы клиента.
При риск-профилировании заёмщиков именно схема нашла дыру: табличный подход не отражал ветвление, и это стало видно только на рисунке.
Нотации делятся на четыре семейства. Первое описывает шаги алгоритма, второе – бизнес-процессы с исполнителями, третье – данные, состояния и обмен сообщениями, четвёртое – правила решений и сроки. Итоговая сводка в конце статьи сравнивает их.
Из чего состоит современная блок-схема?
Упрощённая блок-схема – самая понятная нотация для обсуждения логики с командой. Ей хватает трёх фигур: овал – начало и конец, прямоугольник – действие, ромб – вопрос с ответами «да» и «нет». Цикл – это ромб «есть ещё заявка?» и стрелка, возвращающая к нему. Её любят менеджеры проектов и фасилитаторы: схему рисуют маркером за минуту прямо на совещании.
Как выглядит блок-схема из учебника?
ГОСТ 19.701 – российский стандарт схем, принятый в 1990 году вслед за международной нормой ISO 5807. В ученическом варианте цикл разворачивают: счётчику присваивают начальное значение, ромб проверяет выход, а отдельный прямоугольник прибавляет единицу.
Рис. 2. Развёрнутая запись длиннее, зато понятна новичку
Каждое действие видно отдельно, и никакую фигуру не нужно запоминать заранее. Этот вариант любят учителя информатики: ученик проговаривает каждый шаг счётчика и не путается. Параллелограммы при этом отмечают ввод и вывод данных.
Чем взрослый ГОСТ отличается от школьного?
Профессиональный вариант сворачивает цикл в один шестиугольник «модификация» с надписью «i = 2 … n». Он заменяет и начальное значение, и проверку, и шаг.
Кроме цикла, стандарт знает отдельные знаки для документа, ручного ввода, дисплея и соединителя между страницами. Такие схемы встречаются на заводах и в банках – везде, где программы живут десятилетиями и переходят от одной команды к другой.
Строгую запись любят инженеры, работающие на государственных заказчиков: ГОСТ прямо требуют в техническом задании. Неподготовленному читателю она мешает: фигуры надо запоминать, а линии цикла пересекаются.
Рис. 3. Свёрнутая запись экономит место на странице
Что добавляет UML?
Диаграмма деятельности UML – нотация для логики с параллельными ветками. Язык UML появился в 1997 году, сегодня он закреплён стандартом ISO/IEC 19505. Толстая черта разводит потоки работы и снова собирает их вместе.
Рис. 4. Назначение исполнителя и уведомление клиента идут одновременно
Условия пишут в квадратных скобках прямо на стрелках. Нотацию любят системные аналитики и архитекторы программ: она показывает, какие шаги совершаются параллельно.
Почему космонавтика придумала ДРАКОН?
ДРАКОН – российская нотация для регламентов, где ошибка недопустима. Разработку начали в 1986 году для программы «Буран» под руководством Владимира Паронджанова, позже язык применяли в проектах «Морской старт» и «Фрегат».
Рис. 5. Нотация космической отрасли бережёт внимание
Главный путь идёт по вертикальной линии – шампуру, ветки уходят вправо, линии никогда не пересекаются. Цикл обозначают две парные фигуры. Её любят разработчики бортовых систем и авторы инструкций для смен: ошибиться при чтении почти невозможно.
Что такое Р-схема?
Р-схема – компактная запись алгоритма в виде графа. Её предложил киевский учёный Игорь Вельбицкий, а в 1985 году закрепил ГОСТ 19.005. Вершины обозначают состояния, дуги – переходы: над дугой пишут условие, под ней – действие.
Рис. 6. Смысл алгоритма перенесён на дуги
Один рисунок заменяет страницу классической схемы. Её любят программисты советской школы: на дугах помещается вся логика, и нет лишних фигур.
Как обойтись без стрелок?
Структограмма – нотация, в которой алгоритм рисуют вложенными прямоугольниками без единой стрелки. Её предложили Айзек Насси и Бен Шнейдерман в 1973 году. Тело цикла сдвинуто вправо, условие делит блок на колонки «да» и «нет».
Рис. 7. Цикл и ветвление видны по сдвигу блоков, а не по линиям
Её любят преподаватели программирования: запутанный переход в такой схеме нарисовать нельзя. Длинный процесс превращается в узкую неудобную таблицу.
Как разложить задачу по полочкам?
Диаграмма Варнье – Орра раскладывает задачу фигурными скобками на уровни. В семидесятых её придумали Жан-Доминик Варнье во Франции и Кеннет Орр в США. Рядом с шагом в скобках пишут, сколько раз он выполняется, а знак плюса в круге означает «или».
Рис. 8. Слева общий шаг, справа составные части
Запись похожа на оглавление книги. Её любят проектировщики отчётов и баз данных: структура документа видна целиком на одном листе.
Как разобрать задачу сверху вниз?
Диаграмма Джексона описывает программу деревом. Майкл Джексон предложил метод в 1975 году. Узлы под родителем выполняются по порядку слева направо, звёздочка в углу означает повторение, кружок – выбор одного варианта.
Рис. 9. Ветви показывают, из каких частей собрана задача
Иерархия здесь важнее порядка стрелок. Метод любят программисты обработки данных: структура программы повторяет структуру входного файла.
Можно ли обойтись без рисунка?
Псевдокод – запись алгоритма словами с отступами, удобная для постановки задачи разработчику. Он не требует редактора схем: ключевые слова «для», «если», «передать» задают каркас, а отступы показывают вложенность.
Рис. 10. Пять строк заменяют целую схему
Его любят разработчики и авторы учебников по алгоритмам: текст легко копировать и править. Минус в том, что развилки снова прячутся, и забытую ветку заметить труднее.
Кто делает каждый шаг?
Схема с дорожками показывает, кто выполняет каждый шаг и где работа переходит из рук в руки. Каждая полоса закреплена за исполнителем. Название популяризировали Гэри Раммлер и Алан Брейч в книге 1990 года.
Рис. 11. Стрелка через границу полосы – это передача дела
Именно на переходах между людьми теряются заявки и сроки. Схему любят руководители операционных подразделений: она без обучения показывает, кто кого ждёт.
Что меняет BPMN?
BPMN – международный стандарт описания бизнес-процессов ISO/IEC 19510, вторая версия которого вышла в 2011 году. Круги обозначают события, ромбы с крестом – развилки и слияния, полосы – исполнителей, конверты – сообщения.
Рис. 12. Любое действие закреплено за конкретным участником
Для чистого алгоритма это избыточно. Нотацию любят бизнес-аналитики и разработчики систем автоматизации: готовую модель такие системы исполняют без программиста.
Как описывают процессы в ARIS?
Событийная цепочка процессов (EPC) – нотация, где события чередуются с функциями. Её разработали в 1992 году в Саарском университете вместе с компанией SAP для системы ARIS. Цепочка начинается и заканчивается событием, овалы показывают исполнителей.
Её любят консультанты по внедрению учётных систем: строгий порядок элементов не даёт пропустить ни одного шага. Однажды иностранные консультанты описали процессы в ARIS, а команда внедрения привыкла к BPMN: потребовались обучение и притирка.
Рис. 13. Любое действие обрамлено событиями
Как увидеть работу как чёрный ящик?
IDEF0 описывает не порядок шагов, а саму функцию: что она получает, что выдаёт, чем управляется и кто её выполняет. Нотация выросла из методики SADT Дугласа Росса. Слева входит сырьё, справа выходит результат, сверху приходят правила, снизу – люди и ресурсы.
Рис. 14. Четыре стороны блока отвечают на четыре разных вопроса
Блок раскрывают в подробную схему и спускаются от функции всей компании до отдельной операции. Нотацию любят методологи и аудиторы: она отделяет работу от исполнителя.
В каком порядке идут действия?
IDEF3 показывает последовательность работ и развилки в процессе. Нотацию разработали в начале девяностых по заказу ВВС США как продолжение функциональной модели. Прямоугольники с номерами обозначают единицы работы, квадраты с буквой – перекрёстки «и», «или», «исключающее или».
Рис. 15. Развилка «или – или» пропускает только одну ветку
Схема описывает процесс так, как его рассказывают участники. Её любят системные инженеры, которые собирают знания у сотрудников перед автоматизацией.
Как уместить процесс на одной странице?
SIPOC – таблица из пяти колонок, которая задаёт границы процесса до подробного описания. Инструмент пришёл из арсенала шести сигм. Колонки перечисляют поставщиков, входы, шаги, выходы и потребителей, стрелок нет вовсе.
Рис. 16. Одной страницы хватает, чтобы очертить процесс
Заполнить таблицу можно за четверть часа. Её любят специалисты по качеству: команда сразу договаривается, где процесс начинается и где кончается.
Где теряется время?
Карта потока создания ценности показывает, где заявка работает, а где ждёт. Метод вырос из практики «Тойоты» и прославился благодаря книге Майка Ротера и Джона Шука 1998 года, а затем разошёлся по офисам. Под этапами пишут время работы, между ними – очереди, внизу «лестница» сравнивает работу с ожиданием.
На условных данных видно: заявка обрабатывается два с четвертью часа, а лежит без движения четырнадцать. Её любят начальники цехов и тренеры бережливого производства: она заставляет искать потери, а не ускорять сотрудников.
Рис. 17. Простой съедает почти весь срок
Что чувствует заказчик?
Карта пути клиента показывает процесс глазами человека, который ждёт результата. Она разбивает опыт на этапы и показывает действия, мысли и эмоции. Кривая настроения падает там, где клиент ждёт без новостей.
Рис. 18. Худший момент – тишина после отправки заявки
Строка возможностей превращает провалы в задачи: автоответ со сроком, статус в личном кабинете, имя исполнителя. Её любят маркетологи и дизайнеры: она говорит языком покупателя, а не сухим языком внутреннего регламента.
В рознице карта потока оказалась полезнее пути клиента: она помогла улучшить обслуживание не одного человека, а всех, кто приходит в отделение в течение рабочего дня.
Куда текут данные?
Диаграмма потоков данных отвечает на вопрос, какие сведения нужны каждому этапу и откуда они берутся. Нотация появилась в семидесятых, чаще всего используют обозначения Криса Гейна и Триш Сарсон. Квадраты – внешние участники, скруглённые блоки – обработка, открытые прямоугольники – хранилища.
Порядка шагов здесь нет, зато видно, какой отдел не получит справку. Схему любят архитекторы информационных систем и специалисты по безопасности: по ней ищут места утечки.
Рис. 19. Стрелки показывают движение документов, а не очерёдность
Что происходит с заявкой?
Диаграмма состояний показывает жизненный цикл объекта: какие состояния проходит заявка и какие события её переводят. Идея восходит к статечартам Дэвида Харела 1987 года, позже их включили в UML как стандартный вид диаграмм.
Рис. 20. Заявка может вернуться в очередь, если пришла более срочная
Схема ловит забытые случаи, например возврат уже выбранной заявки обратно. Её любят тестировщики: каждую стрелку диаграммы они превращают в отдельную проверку.
Кто кому пишет?
Диаграмма последовательности показывает обмен сообщениями между участниками во времени. Участники стоят колонками, сообщения идут сверху вниз, рамка loop – повторение.
Нотацию любят архитекторы интеграций и разработчики: по ней договариваются, кто, кому и когда отправляет данные и что делать при ошибке.
Рис. 21. Хронология читается по вертикали
Где возникнет затор?
Сеть Петри моделирует очереди и общие ресурсы. Её предложил немецкий математик Карл Адам Петри в 1962 году. Кружки – места, где лежат фишки, черты – переходы, которые срабатывают, когда во всех входных местах есть фишки.
Рис. 22. Назначение ждёт и заявку, и свободного человека
На модели видна пробка: заявок много, а исполнитель один. Сети любят математики и специалисты по исследованию операций: их можно строго проверить на тупики.
Как рисуют алгоритмы станков?
GRAFCET – нотация для пошаговой автоматики. Её создали французские инженеры и учёные в 1975 году, в 1987 году закрепил международный стандарт, сегодня это IEC 60848. Шаги нумеруют квадратами, переходы – чертами с условиями, действия пишут справа.
Нотацию любят наладчики заводского оборудования: по схеме сразу составляют программу контроллера. Логика шагов годится и для офиса.
Рис. 23. Работа устройства замкнута в кольцо из трёх шагов
Как превратить размытое слово в правило?
Дерево решений задаёт вопросы по очереди и приводит к определённому исходу. В разбираемой задаче понятие «срочно» получает четыре чёткие градации.
Рис. 24. Любая ветка заканчивается однозначным ответом
Дерево любят риск-менеджеры и кредитные аналитики: каждый исход можно объяснить клиенту. При десятке условий оно разрастается до нескольких страниц.
Реструктуризацию ипотеки на комитете обсуждали часами, пока не нарисовал граф решений и наглядно не показал участникам суть конфликта.
Как не забыть ни одного случая?
Таблица решений собирает признаки в колонки, а исходы – справа. Стандарт DMN консорциума OMG описал её в 2015 году. Буква в углу задаёт, может ли сработать несколько строк.
Её любят андеррайтеры и юристы: пропуск сразу виден, а спорные строки обсуждают предметно, сверяя с регламентом.
Рис. 25. Пять строк покрывают все комбинации сроков и статуса клиента
Когда заказчик получит результат?
Сетевой график PERT рассчитывает сроки и находит критический путь. Метод создали в 1958 году для американской программы ракет «Поларис». Кружки – события, стрелки – работы с длительностью, красная цепочка – самая длинная последовательность работ.
Рис. 26. Опоздание на выделенном маршруте сдвигает весь срок
В примере ускорять подготовку материалов бесполезно: общий срок определяет согласование с заказчиком. График любят руководители проектов и строители.
Как прочитать незнакомую схему?
Говорить с каждым на языке собеседника помогают четыре вопроса к любой нотации:
- Где начало и конец?
- Что обозначают фигуры – есть ли легенда?
- Как показаны развилки и повторения?
- Кто выполняет каждый шаг?
Ответы на эти вопросы позволяют понять схему соседнего отдела за пять минут, даже если нотация видна впервые.
Какую нотацию выбрать?
Выбор зависит от задачи и читателя:
- подготовить внедрение учётной системы – EPC, IDEF0 или потоки данных
- показать работу нескольких отделов – дорожки или BPMN
- записать правило выбора – дерево или таблица решений
- описать регламент с высокой ценой ошибки – ДРАКОН
- обсудить логику с командой – упрощённая блок-схема
- найти потери времени – карта потока ценности
- рассчитать сроки проекта – сетевой график.
Рис. 27. Выбор нотации зависит от читателя и задачи
Первоисточники: ГОСТ 19.701 и 19.005, ISO 5807, ISO/IEC 19505 для UML и ISO/IEC 19510 для BPMN, IEC 60848 для GRAFCET и спецификация DMN консорциума OMG.
Что сделать руководителю?
Проектные менеджеры юристов вели общий процесс в BPMN, а канцелярия увлекалась Visio. Договориться они не смогли и перешли на предложенный мною упрощённый подход, который взял лучшие элементы обеих нотаций.
Иная команда защищает привычную нотацию яростно, как часть самолюбия. Выхода три: смириться, расстаться с непримиримыми или вести обе нотации параллельно.
Начать стоит с трёх шагов:
- Соберите три–пять схем, по которым живут подразделения, и определите нотации.
- Для общих процессов примите одну нотацию, внутри отделов оставьте привычные.
- Проверьте в каждой схеме подписи веток, исполнителей и наличие конца.
Что запомнить?
- схема показывает развилки, которые прячет текст
- трёх фигур хватает для большинства алгоритмов
- процессу нужны дорожки исполнителей
- с каждым говорят на языке собеседника
- нотацию выбирают под читателя, а не под стандарт.