软件方法第3章业务用例图

《一样的月光》;词:吴念真、罗大佑,曲:李寿全,唱:苏芮;1982

有了愿景,我们知道老大对他所代表的组织现状的某些指标不满意。接下来就可以研究组织,弄清楚到底是组织的哪些环节造成了这些指标比较差,这就是业务建模(businessmodeling)的主要内容。

“业务建模”这个名字其实起得不好,应该更名为“组织建模”。出于对过去叫法的尊重,本书依然称为“业务建模”。

含糊的“业务”

“业务”这个词在软件开发团队中使用很频繁,例如“我是一名业务架构师”、“我们要了解业务”等等,但是往往说话的人未必真的理解话中的“业务”具体指什么。

有时候“业务”指“核心域知识”。开发人员假装谦虚“我是做技术的,业务不太懂唉”,就是这个意思。甚至有的开发人员在潜意识里是这样划分的:我懂且我感兴趣→技术;我懂且不感兴趣→业务;我不懂且感兴趣→高科技;我不懂且不感兴趣→忽悠。

有时候“业务”指“组织级别的知识”。例如“业务建模”、“业务用例”、“业务流程”说的就是组织级别的知识。

对于软件开发来说,业务建模的目的是为了得到待引进软件系统的需求。软件系统只是组织的一个零件。组织里面还有很多系统,其中最值钱的是千百年来一直在使用,现在依然是最复杂的系统——人脑系统,它由“父母公司”开发,“老师公司”不断升级,组织以每月每人几千上万的租金租用。为了让组织更好地对外提供价值,不一定要开发软件,有时换人更管用。也就是说,不是引进新的软件系统,而是引进新的人脑系统。

开发人员有时会有意无意把自己的系统想得太重要,还喜欢起××云平台等很牛的名字,以为没有他们开发的系统,组织就玩不转了。有一次我到北京某公司讲课,开发人员在写某信贷风险系统的愿景时写道:本系统的目标是,银行风险部能够对贷款做风险评估。我问道:难道银行以前不能做风险评估吗?他认真地回答:不能啊,有我们的系统才行!其实想想就知道,银行已经成立多少年,该公司才成立几年?所以,为了抵消开发人员这种“致命的自负”,有时我会故意将“系统”称为“马桶”,意思是这个零件和组织厕所里的马桶没有本质区别。

开发团队经常发现需求“容易变化”。根源之一是需求的来路不正,没有把系统当作一个零件放在组织中来看,靠拍脑袋得出需求,导致得到的系统需求是错的。系统投入使用后,发现和组织的其他零件格格不入,自然要改。“需求变化剧烈”是一个假象,真正的需求没有变,只不过一开始得到的需求是假的。如果能正确运用业务建模技能,“需求变化”会消于无形。

可以从内外两个方面来研究组织。从外部看,组织是一些价值的集合,我们可以用业务用例图表示;从内部看,组织是一些系统的集合,我们可以用业务序列图来表示。

图3-1组织的外观和内观

3.2.1业务执行者(BusinessActor)

以某组织为研究对象,在该组织之外和该组织交互的组织(人群或机构)就是该组织的执行者。因为研究对象是一个组织,所以叫业务执行者。

以一家商业银行为研究对象,观察在它边界之外和它打交道的人群或机构,可以看到储户来存钱,企业来贷款,人民银行要对它作监管…。这些就是该商业银行的执行者。如图3-2所示。

图3-2业务执行者

业务执行者的图标是一个小人,头上有一道斜杠,这个带斜杠的小人实际上是一个执行者的构造型<>的图形表示,Rational工具和EA里都有。如果您使用的UML工具没有这个图形,可以用执行者的小人图标加上文本构造型<>取代,或者不加构造型也无所谓,因为边界框已经表明了研究对象是一个组织,它的执行者自然是业务执行者。

3.2.2业务工人和业务实体

组织内的人称为业务工人(BusinessWorker),例如某商业银行里面的营业员。业务执行者和业务工人的区别是,一个在组织外面,一个在组织里面,一个是组织不可替换的服务对象,一个是组织可以替换的零件。

*经常有人会提到在家上班、在客户处上班、某些岗位人员的工资和保险由外包公司负责等等“特殊情况”。其实,组织内外的边界是以责任划分,而不是物理位置。这些情况没有什么特别。关于责任的边界,第五章会再详细讨论。

业务工人是可以被替换的人脑零件,它可能会被其他业务工人替换,但更有可能被业务实体(BusinessEntity)替换。业务实体是组织中的非人智能系统,例如银行的取款机、点钞机、营业系统。

在没有点钞机的时代,储户拿着一叠钞票到银行存钱,营业员需要凭着手感(界面层)一张张数,触摸信号传到大脑(核心域层),大脑要很快判断钞票的真伪和计数。验钞、计数的逻辑封装在营业员的大脑里,营业员非常累,而且营业员要有经验,小白是干不了的。这样,人力成本高了很多。

有了点钞机,营业员只需要把整叠钞票放进点钞机过一下,点钞机会负责验钞和计数。也就是说,验钞和计数的逻辑从人脑转移到了点钞机的大脑,如图3-3所示。营业员轻松了,或者说,银行也就不需要那么多有经验的营业员了。许多信息化程度很高的领域,绝大多数领域逻辑目前已经运行在业务实体中,业务工人主要负责输入信息。银行所属的金融领域就是如此。

图3-3逻辑从营业员的大脑转到点钞机的大脑

责任转移的思想对识别待开发系统的需求很有帮助。开发人员说,“我在开发一个新系统”,其实说的就是“我在开发一个新的业务实体,取代现有业务工人或业务实体的一些责任”。这样,探索需求的思路就出来了——我们画好现状的业务序列图,然后寻找改进点改进业务序列图。在改进的业务序列图上,从外部指向所研究软件系统(业务实体)的消息,可以直接映射到该系统的用例。如图3-4所示。

图3-4改进业务序列图,映射系统用例

业务工人和业务实体不在业务用例图中出现,因为它们不是组织的价值,而是成本。在识别业务执行者时,不需要画业务工人和业务实体。

在接下来画业务用例的实现——业务序列图的时候,将业务工人和业务实体作为类(Class)的一个构造型,放在名为“业务对象”的包里。和业务执行者一样,如果您使用的工具没有<>和<>构造型,可以自己造,或者干脆不要构造型直接用类表示。背后的思想是一样的:类之间通过协作实现用例。组织的业务工人和业务实体协作完成业务用例,系统的类协作完成系统用例。

3.3.3识别业务执行者

这里要注意的是,作为观察者的建模人员本身是一个人脑系统,所以在观察组织边界时,直觉上观察到的不是组织之间的交互,而是组织派出的系统之间的交互,但是一定要把它理解成组织之间的交互,因为谈论业务执行者时,研究对象是一个组织,和所研究组织对应的外部对应物——业务执行者也应该是一个组织。

二维生命观察三维宇宙,三维生命观察四维宇宙,同样难度很大。

例如,以某国税局为研究对象,可以观察到企业财务人员到国税局报税,但是业务执行者不是企业财务人员,而是企业。也许某个时期,企业财务人员和国税局窗口人员交互;后来,企业财务人员和国税系统交互;再后来,企业系统和国税系统交互。不管观察到哪两个系统交互,从组织的抽象级别,都应该理解为企业和国税局这两个机构之间的交互,如图3-5。

图3-5系统交互背后的机构交互

同一个机构内部也是如此。如果以一个部门为研究对象,即使观察到的是两个员工之间的交互,也应该找到现象背后的部门之间的交互,如图3-6所示。

图3-6部门对部门,一致的抽象级别

有的时候,个人的背后不是机构而是人群。如图3-7所示,参与“组织晚会”用例时,员工并不代表他所在的部门,只是作为员工人群的一份子。

图3-7个人的背后也可能是人群

在图3-6和3-7中,有箭头从执行者指向用例,也有箭头从用例指向执行者。前一种执行者称为用例的主执行者,后一种执行者称为用例的辅助执行者。例如,图3-6右侧可以这样解读:营销部找产品部帮忙规划产品,产品部仅靠自己的力量不足以完成,需要找研发部帮忙。或者这样解读:营销部向产品部“购买”服务,产品部向研发部“购买”服务。

1.卖饮料有不同吆喝方法,对应了软件开发的工作流,请为以下a)b)c)找出合适的对应选项。

a)男程序员快来买啊!我可以喝,而且味道不错,保质期又长,便于携带…

b)男程序员快来买啊!喝了我,老板月月给你加薪,美女疯狂倒追你!

c)男程序员快来买啊!我这里面有糖、磷酸、咖啡因……

2.从什么年代开始,银行、政府、商店等机构内部有大量的智能系统?

3.以下不能作为业务建模研究对象的是

4.一个组织,从外面看是______的集合,从里面看是_______的集合。

5.以下说法正确的是

6.以医院为研究对象,针对以下概念正确的说法是(多选):

护士、患者、CT扫描仪、医生、保安、医院信息系统、卫生局

7.以一家超市为研究对象做业务建模。建模人员观察到:顾客到超市买东西,找收银员结账;收银员会使用超市管理系统来结账,结账时超市管理系统会请求银行系统完成交易。上面提到的名词中,属于超市的执行者的是(可多选):

7.针对以下研究对象,财务人员最有可能是业务执行者的是____________。

业务用例指业务执行者希望通过和所研究组织交互获得的价值。以上面提到的某商业银行为例,储户和银行打交道的目的可能有存款、取款、转账,所以银行针对储户的用例如下:

图3-9某商业银行针对储户的用例

和业务执行者一样,业务用例上有个斜杠,表示这是组织的用例。如果工具不提供这个图标,处理方法参照业务执行者。

如果穿越回三百年前,图3-9依然适用。业务用例代表组织的本质价值,很难变化,变化的是业务用例的实现——业务流程。三百年前,银行要实现“储户→存款”的用例,需要许多人脑系统(业务工人)一起协作,现在则变成了少数人脑系统(业务工人)和许多电脑系统(业务实体)之间的协作。

图3-10用例没变,实现用例的零件变了

业务用例刷新了业务流程的概念。我们把业务流程看作是业务用例的实现,将其组织在业务用例的下面。组织内部之所以有业务流程,是因为要实现业务用例。组织里发生的一切都是为了给业务执行者提供价值。

这样的思路对改进业务流程有非常大的帮助:先归纳出组织对外提供什么价值,再思考如何更好地优化组织内部流程来实现这些价值,如图3-11。

图3-11从价值出发重新构造业务流程

业务用例是组织的价值,不会因为某个人脑系统或电脑系统的存在或消失而改变。所以,“这个系统的业务用例是什么”这样的说法是错误的。

3.3.1正确理解价值

用好用例,关键在于理解“价值”。价值是期望和承诺的平衡点,买卖的平衡点。

例如,以医院为研究对象,“患者→挂号”不是用例,因为挂号不是患者对医院的期望和医院对患者的承诺的平衡点。如果挂到了号后医院的服务到此为止,患者到医院来时心中的期望没有得到满足。或者说,医院这个研究对象能承诺向患者提供的价值不是挂号,而是看病。

或者可以这样思考:医院能这样叫卖自己吗?“来呀来呀,我这家医院能挂号呀!”,患者一听,“哇,真棒耶,这医院能挂号耶,我赶紧去!”其实患者巴不得不挂号也能看病,只不过人太多了,需要拿号排队。

如果把研究对象改为医院挂号室,“患者→挂号”就是合适的用例。患者对挂号室的期望是能挂到号,不会因为挂号室没帮他看病就破口大骂。挂号室对他的承诺也就是能给他号。

以上提到的正确和错误的用例图如图3-12所示:

图3-12期望和承诺的平衡

如果患者在窗口挂到的是明天的号,他离开医院回家了,明天再来医院就诊,那么挂号算不算医院的一个用例呢?仍然是不算的,因为患者心中仍然在期待,这件事情没有完。

图3-14工商系统的用例

可能有这样的组织,例如“**情报所”,它对外提供的价值就是提供一些信息。即使如此,业务用例名字最好也不要用“查询**”这样软件味道十足的名字,可以写成“了解**”。

边界框问题

从图3-12也可以看出,讨论“是不是用例”、“有哪些用例”的时候,必须先说清楚研究对象,否则讨论没有意义。画用例图时,能加上边界框尽量加上。有的建模工具没有提供这个边界框,可以用一个Note注明研究对象,如图3-15。

图3-15没有边界框,用例图也要用Note注明研究对象

也有人觉得没有边界框比起有边界框更能利用更多空间,对比效果如图3-16。不过,我建议初学者还是画边界框,以便时刻提醒自己当前的研究对象是什么,熟练的建模人员自便。

图3-16有无边界框的用例图布局对比

3.3.2识别业务用例的思路和常犯错误

识别业务用例有两条思路:一条是从业务执行者开始,思考业务执行者和组织交互的目的;另一条是通过观察组织的内部活动,一直问为什么,向外推到组织外部的某个业务执行者。第一条路线是主要的,第二条路线用于补漏。如图3-17。

图3-17识别业务用例的两条路线

识别业务用例本来应该是很简单的事情,但是,许多程序员出身的需求人员受到了以往工作经历的影响,往往把简单的事情变得复杂。试列举一些常见的错误如下:

错误一:把业务工人的行为当作业务用例。

例如,以医院为研究对象,有人会画出图3-18:

图3-18业务工人的行为当作业务用例

这种情况的出现往往和没有注明研究对象有关。如果用边界框注明了研究对象,如图3-19,建模人员就会警觉,收费人员和医生在医院里面,是业务工人,不是业务执行者。

图3-19边界框有助于识别内外

不过,可能又会有人害怕“收费人员收费”“医生诊治”的信息此时不表达出来就忘记了。就像谈恋爱时迫不及待要表白一样,他千方百计要赶紧把这个信息表达出来,否则以后就没机会了,所以又会有图3-20,而且他还有理由:难道医院不要收费和诊治吗?收费和诊治不是医院的本质吗?

图3-20业务工人的业务用例

这里反映了建模人员常见的一个问题:分不清问题和问题的解决方案。

医院确实要收费,但图3-20说的不是收费,而是收费的一个解决方案——收费人员人脑系统坐在那里收费,背后的真实问题是医院的老板要通过医院来赚钱,至于钱怎么收上来的,是收费人员这个业务工人坐在那里收钞票,还是各种业务实体互相协作来达到收费的目的,老板是无所谓的。

同理,“医生诊治”也只是解决方案。患者要的是把病治好,治疗的过程短,不痛苦,没有后遗症,收费还便宜,并不在意他的病是医生动手术治好的,还是有个很牛的仪器给照好的。医院老板巴不得不用雇佣那么多收费人员和医生,照样为患者看病赚钱,只不过目前做不到而已。

或者这样思考,医院的成立不是为了容纳收费人员和医生,以解决本地户口的下岗人员和医科毕业生的就业问题,是患者要看病、老板想赚钱,于是才有了医院。

业务用例是为业务执行者服务,不是为业务工人服务。这不是什么规范问题,背后有它的道理。要从业务执行者的角度去看,才能看得清楚组织的本质价值。

像收费人员这样的人脑零件,以现在的IT技术替换掉没有问题,不过像医生这样读了很多年书,经过许多年专业训练的人脑零件,替换起来更难一些。

即使现在医生的地位还比较稳固,他的责任也已经被替换了一部分。过去去看病,说:“医生我咳嗽。”,医生会让我们伸出舌头看一看,听诊器放胸口听一听,躺在床上按一按。现在呢,医生抬头看一眼,啪啪就开单,“去照个××吧”,把检查的责任转移给仪器了。

几年前人们还认为人工智能攻克围棋还需要很久,现在AlphaGo已经使这个目标变为现实,也许不久的将来,各行各业打酱油的从业者将会被人工智能代替。

错误二:业务用例随待引入系统伸缩。

有的建模人员把臆想的待引入系统的用例直接当成业务用例画出来,如图3-21。

图3-21将臆想的系统用例当成业务用例

根据前面讲的知识要点,一看图3-21右侧,护士在组织边界外面,就知道不对了。但是,要求建模人员按照业务用例的定义做时,有人就会说:我的系统就是这个功能,我已经知道了,我还要考虑其他东西干什么?

这是一种“致命的自负”。正是因为很多情况下拍脑袋得到的是错误的需求,所以才要做业务建模,从组织的价值来推导系统应该具备什么价值才会对组织有帮助,这样系统才能卖得出去。如果已经认定了系统有这些功能,直接画系统用例图不就完了吗,还装模作样做业务建模干什么呢?

好了,现在建模人员知道护士在所研究组织边界里面,不能作为业务执行者了,但是又有可能还是受待引入系统的影响,导致组织的价值随着所引入系统的价值大小伸缩,如图3-22。

图3-22组织的价值受所引入系统影响

因为建模人员臆想待引入系统的主要功能是审核医嘱,所以画出的图中,医院或护士站就变成了一个“审核医嘱”的机构。

碰到这种情况,我通常都会用开玩笑的口气说,幸亏你们团队不是卖马桶的,否则就有可能得到图3-23:

图3-23医院变成了上厕所的机构

即使真的是卖马桶的,想要打败其他对手把马桶成功卖给医院,也依然需要研究医院的流程,找到马桶适合改进的改进点,才能打造出为医院量身定制的贴心马桶,如图3-24。

图3-24马桶也要从医院的流程找需求

一个组织,甚至组织的一条流程都涉及许许多多的系统。在开发不同的系统时,研究业务用例和业务流程,发现得到的结果和开发另一个系统时的研究结果差不多,这是很正常的。建模发人员不必因此感到惊慌,更不要因为“业务用例太少”、“业务用例太简单了”不自觉地改变研究对象,把待开发系统的用例搬上来。

错误三:把害怕漏掉的扩展路径片段提升为业务用例

还是用上文的例子,医院的用例是“患者→看病”,但是下一步待改进的可能是药剂科的药师盘点药品的流程片段,而这个看起来好像不能从患者看病的流程里找出来,所以建模人员会担心,然后画出图3-25左侧。也许画完后建模人员会意识到不妥,特地把研究范围缩小一些,得到图3-25右侧。左右两个图药师都在药剂科外面,都是错的。

用例下面除了有一条基本路径,还有若干条扩展路径。扩展路径的目的是预防或应对基本路径上发生的意外。

业务用例代表从组织视角看问题的高度。一个组织内部的所有零件,都应该从组织价值的角度来认识。不仅指员工或软件系统这样的重要零件,就连应该用什么颜色的桌子、什么品牌的电脑、盖什么形状的大楼,都不是随意的。

电影《国产凌凌漆》[周1994]中,陈司令对凌凌漆说,就算是一张卫生纸、一条内裤,国家都有它的用途。话虽夸张却有道理,一草一木都要服从组织的大局。

图3-26用例下面的流程片段

错误四:管理型业务用例

还有一种错误是从“药师盘点药品”推导出背后的好处,然后画成“管理型业务用例”,如图3-27。

图3-27管理型业务用例

这样的“业务用例”不可取。它没有特定组织的味道,哪家营利机构不是为了赚钱?另外,也很容易和愿景、涉众利益混在一起,发展下去,就会有“顾客→希望东西更便宜”之类的“用例”。

1.关于业务用例和系统用例的区别,以下正确的是:

2.以一家软件公司为研究对象,以下正确的是

3.如果有人问:“这个佣金系统的业务用例是什么?”您应该怎么回答?

4.如果您使用的建模工具中没有业务执行者、业务用例、业务工人、业务实体等图标,可以怎么做?(本题可多选)

5.公交公司里有调度员,调度员的工作除了调度之外,还要制订线路行车作业计划,还要不定期上路调查客流等等。假设根据愿景判断,下一步改进点应该在调度员上路调查客流的环节,那么,这个环节应该归属哪个业务用例呢?

①以公交公司为研究对象的“市民→乘车”用例

②以公交公司为研究对象的“调度员→调查客流”用例

③以系统为研究对象的“调度员→调查客流”用例

④以调度室为研究对象的“公司管理层→调度”用例

⑤以公交公司为研究对象的“公司董事会→提高运营效率”用例

图3-28UMLChina组织的用例

【步骤1】展开业务建模包下的业务用例包,双击业务用例用例图。

图3-29空白的用例图

【步骤2】点击工具箱中的,再点击图的顶部中间,在文本框中输入UMLChina,拖动边界框的边调整到合适的大小。

图3-30放置边界框,确定研究对象

【步骤3】单击工具箱中的,单击边界框的左侧,在文本框输入开发人员。双击开发人员执行者,单击属性框Stereotype栏右侧的按钮,在Stereotype对话框选择businessactor(也可以在属性框Stereotype栏直接输入businessactor),单击OK,再单击OK。

图3-31添加业务执行者

【步骤4】单击工具箱中的,单击边界框内,在文本框输入参加公开课。双击参加公开课用例,单击属性框Stereotype栏右侧的按钮,在Stereotype对话框选择businessusecase(也可以在属性框Stereotype栏直接输入businessusecase),单击OK,再单击OK。

图3-32添加业务用例

【步骤5】单击开发人员执行者,按住开发人员执行者右侧的小箭头(QuickLink),拖到参加公开课用例上,松开鼠标按键,从快捷菜单中选择Association。双击执行者和用例之间的关联线,在弹出属性框的Direction选择框中选择Source→Destination。

图3-33建立业务执行者和业务用例之间的关联

【步骤6】同上方法,在边界框外部右侧添加业务执行者餐饮提供商和会议室提供商,并建立用例参加公开课指向执行者餐饮提供商、会议室提供商的关联。

THE END
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