自1990年以来，我国已完成了数十个CIMS应用工程项目，取得了明显的社会经济效益。
但是，企业不同，实施CIMS工程的规模、系统组成、体系结构、实现途径及运行模式等差异很大。因此，企业实施CIMS必须针对自己的实际，设计CIMS工程系统。由于CIMS工程的复杂性，设计开发工作量很大，很少有企业能完全按既定计划取得预期效益。欧洲人统计，他们实施CIMS工程的企业只有25%能达到预期目的。在国内，立项的 CIMS应用工程多数拖期，设计开发效率很低，见效慢，收益低。导致这种状况的重要原因之一是CIMS工程太复杂，且在设计开发过程中又缺少一套先进的设计方法和工具。
1 CIMS应用工程开发过程的问题分析
对CIMS这种大型复杂系统，应该采用生命周期法进行系统设计和实施［1］。按生命周期法，CIMS开发过程主要分为以下几个阶段：①可行性论证；②初步设计；③详细设计；④实施；⑤运行和维护。
1.1 在CIMS总体设计中存在的问题
在CIMS设计过程中，系统需求分析、初步设计和详细设计阶段均产生大量的文档资料。目前，在CIMS开发过程中存在较严重的问题是：
(1)CIMS分析和设计两个阶段工作脱节，形成“分析一堆纸，设计又一堆纸”的现象，分析成果未得到很好的利用，甚至是完全丢弃，设计阶段工作又从头开始。这不仅造成CIMS前期工作成果的极大浪费，更为严重的是，由于设计脱离分析结果，设计结果偏离实际需要，从而导致CIMS实施结果和预期目标之间的偏离。
(2)CIMS的一些规范要求过于烦琐，有的甚至是不必要的。为了应付评审，在设计过程中，有的敷衍了事，结果更助长了这种脱节。
(3)由于所用的设计方法本身存在弱点并缺少有效的工具支持，很难保证设计质量，工作效率低下，造成拖期。
1.2 CIMS应用工程的设计方法存在问题分析
我国863/CIMS应用工程在总结经验的基础上，已提出了一整套工程实施规范，并建议用IDEF0方法进行功能建模，用 IDEF1X进行信息建模，也初步开发出了相应的工具软件［2］。应该说，这些在我国CIMS 应用示范工程中已发挥了重要作用。
IDEF0和IDEF1X都是作为标准而使用的方法，IDEF0是一种基于功能分解的单元建模技术，描述了系统的功能活动及其联系；IDEF1X描述信息及其联系，用来产生一个描述该环境中信息、结构与语义的信息模型，作为数据库设计的依据。IDEF1X的构件是实体、联系和属性。但是，由于IDEF0和IDEF1X自身存在的缺点，同时使用这两种不同的模型，可导致CIMS分析阶段和设计阶段过程脱节等诸多问题：
(1)IDEF0方法缺乏从分析向设计过渡的完善的机制，通常用IDEF0方法得到的分析结果不能很方便地过渡到实施，容易造成分析阶段创建的文档在实施阶段被抛弃，造成人力、物力资源的严重浪费；
(2)由于未建立IDEF0和IDEF1X之间的联系，使得IDEF0的分析结果不能在IDEF1X中得到很好地利用，分析设计人员用IDEF1X建立信息模型时只能凭经验和想象力进行，而抛弃了IDEF0的分析结果。同样造成了前期分析阶段工作的浪费，以及建模和实际需要的偏离；
(3)由于未建立IDEF0和IDEF1X之间的联系，使开发支持IDEF0和IDEF1X集成的CASE工具异常困难，因而需要分别建立功能模型和信息模型，而很少考虑它们之间的相互支持(或不支持)，从而容易形成脱节和多余的数据接口；
(4)IDEF0本身缺少从全局上对功能分解机制的宏观控制，使得在进行功能分解过程中随机地加上了各种限制条件。为了适应建模技术的要求，可能得到多于实际业务需求的建模结构；
(5)IDEF1X是基于分步方法建模的：①建立ER图；②定义主键和外键；③向模型中添加非键属性。其目的是建立一个标准化的数据模型，结果使定义实体属性的工作一直推迟到建模的最后阶段，不仅推迟了对数据模型的属性的注意，还导致了模型的随机性和不稳定性。
(6)IDEF0和IDEF1X都不能很好地描述系统的动态特性，导致CIMS分析和设计结果的片面性。
针对以上问题，我们提出了一个集成的解决方案——I2DEF。
2 用集成方法解决在CIMS分析和设计中存在的问题
2.1 解决上述问题的基本思路
若解决上述问题，必须采取以下原则：
(1)找出IDEF0和IDEF1X之间的必然的联系，将二者有机地结合为一个整体，并使二者表示方法一致，使分析阶段顺利地过渡到设计阶段，以消除分析结果的浪费；
(2)在建立IDEF0和IDEF1X之间联系的基础上，开发一个实用性的CASE工具；
(3)基于系统树和功能树思想，建立一个系统/功能分解树，以实现对IDEF0功能分解过程的宏观控制；
(4)用IDEF0的分析结果得出IDEF1X的实体，以解决IDEF1X由于建模顺序问题带来的实体、实体间关系和实体属性、键值的确定问题；
(5)在模型中加入可以反映系统随时间变化的动态模型部分，实现动态建模。
2.2 I2DEF方法简介
鉴于以上原则，我们提出了一套新的面向大型复杂系统分析设计的集成化IDEF方案，称之为I2DEF(Integrated IDEF)。该方法以OMT(Object-Oriented Modeling Technology)方法的三种模型为框架，充分吸收OMT、OOSE、OOA/OOD(Object-oriented Analysis/Design)、UML(Unified Modeling Language)等方法的优点，将IDEF0、IDEF1X、IDEF3(动态模型)和IDEF4(面向对象模型)方法有机地集成，使这几种方法既能发挥其各自的优点，又紧密地结合在一起，共同为系统建模服务。
该方法定义了三种模型：结构模型(包括系统树、功能树和IDEF1X的全部内容)；动态模型(包括状态转移图、活动周期图和IDEF3的全部内容以及IDEF0的部分内容)；功能模型(包括数据流图和IDEF0图的内容)是传统IDEF0图的一个高级表现形式(见图1)。
