Тема 1. Метод моделирования в системе управления бизнес-процессами

1.

Тема 1. Метод
моделирования в
системе управления
бизнес-процессами.

2.

Актуальность моделирования бизнес-процессов
Сегодня у многих компаний появляется необходимость
объединить информацию о собственной организационной
структуре, действующих информационных системах для
создания общей модели предприятия.
• Такая модель дает возможность понять степень вовлечения
ресурсов в решение задач фирмы, и прогнозировать
развитие событий на рынке.
• Компаниям, стремящимся выйти на серьезный рынок,
требуется международная сертификация в области
качества и зрелости бизнеса.
• Успешное прохождение такой сертификации "по плечу"
только тем организациям, бизнес которых прозрачен, а
бизнес-процессы формализованы.

3.

Актуальность моделирования бизнес-процессов
Описание процессов, протекающих в компании, их
взаимосвязь, способы достижения стратегических и
тактических целей позволяет увидеть и оценить
работу компании в целом.
Формализация бизнес-операций позволяет найти
узкие места в деятельности предприятия и
улучшить все экономические показатели
предприятия:
• увеличить объем производства и прибыль,
• снизить издержки и численность персонала,
• оптимизировать деятельность каждого
сотрудника,
• избежать дублирования функций.

4.

Теория бизнес-процессов
Теория бизнес-процессов появилась более
двадцати лет назад. Впервые термин
"реинжиниринг бизнес-процессов" был
введен Майклом Хаммером в 1990 г.
Он определил этот вид деятельности как
"фундаментальное перепроектирование
бизнес-процессов компаний для достижения
коренных улучшений в основных показателях
их деятельности: стоимость, качество, услуги
и темпы". За несколько лет реинжиниринг
превратился в одну из ведущих и активно
развивающихся отраслей информатики

5.

Бизнес-система – это система, которая
объединяет совокупность связанных между
собой бизнес-процессов, конечной целью
которой является выпуск продукции или услуг.
Бизнес-процесс – это связанная совокупность
различных видов деятельности, в ходе
выполнения которых, потребляются ресурсы и
создается продукт или услуга, имеющие
ценность для потребителя.
Бизнес-модель – это структурированное
графическое описание сети процессов и
операций, связанных с данными, документами,
организационными единицами и др. объектами,
отражающими деятельность предприятия.

6.

Бизнес-система
Бизнес-процесс 1
Обработка древесины
Бизнес-процесс 3
Сборка мебели
Бизнес-процесс 2
Проектирование мебели
Бизнес-модель

7.

Модель мебельного производства
Детализация
бизнес-процесса
Производство
мебели

8.

Основные этапы моделирования
бизнес-процессов
• определение целей и задач моделирования;
• анализ бизнес-процессов (структуры, связей,
функций подразделений);
разработка модели реального бизнес-процесса
(как есть AS-IS);
анализ существующего бизнес-процесса и
нахождение узких мест;
разработка оптимизированной модели бизнеспроцесса (как будет TO-BE);
апробация и доработка модели;
внедрение модели бизнес-процесса в деятельность
предприятия.

9.

Методы моделирования
бизнес-процессов
• метод функционального моделирования
SADT (IDEF0);
• метод моделирования процессов IDEF3;
• моделирование потоков данных DFD;
• метод ARIS;
• объектно-ориентированного анализа и
проектирования ПО;
• метод моделирования, используемый в
технологии Rational Unified Process.

10.

Методы моделирования
бизнес-процессов
Методы функционального моделирования
IDEF0, IDEF3 и DFD
метод ARIS;
метод объектно-ориентированного
анализа и проектирования;
метод моделирования, используемый в
технологии Rational Unified Process.

11.

ARIS
Architecture of Integrated Information System
В настоящее время наблюдается тенденция интеграции
разнообразных методов моделирования и анализа
систем, проявляющаяся в форме создания
интегрированных средств моделирования.
Система ARIS представляет собой комплекс средств
анализа и моделирования деятельности предприятия.
Ее методическую основу составляет совокупность
различных методов моделирования, отражающих
разные взгляды на исследуемую систему.
Одна и та же модель может разрабатываться с
использованием нескольких методов, что позволяет
использовать ARIS специалистам с различными
теоретическими знаниями и настраивать его на
работу с системами, имеющими свою специфику.
ARIS как метод был разработан германской компанией
IDS Sheer AG и его реализуют программные средства:
ARIS Toolset, ARIS Easy Design.

12.

Среда моделирования ARIS

13.

ARIS
Architecture of Integrated Information System
Методика моделирования ARIS основывается на
разработанной профессором Августом Шером
теории построения интегрированных ИС,
определяющей принципы визуального отображения
всех аспектов функционирования анализируемых
компаний.
ARIS поддерживает четыре типа моделей, отражающих
различные аспекты исследуемой системы:
организационные модели, представляющие структуру
системы — иерархию организационных подразделений,
должностей и конкретных лиц, связи между ними, а
также территориальную привязку структурных
подразделений;
функциональные модели, содержащие иерархию целей,
стоящих перед аппаратом управления, с
совокупностью деревьев функций, необходимых для
достижения поставленных целей;
информационные модели, отражающие структуру
информации, необходимой для реализации всей
совокупности функций системы;

14.

Модели в ARIS
Модели в ARIS представляют собой диаграммы, элементами
которых являются разнообразные объекты - "функция",
"событие", "структурное подразделение", "документ" и т.п.
Между объектами устанавливаются разнообразные связи.
Каждому объекту соответствует определенный набор
атрибутов, которые позволяют ввести дополнительную
информацию о конкретном объекте.
Значения атрибутов могут использоваться при имитационном
моделировании или для проведения стоимостного анализа.
Основная бизнес-модель ARIS - eEPC (extended Event Driven Process
Chain - расширенная модель цепочки процессов, управляемых
событиями).
Применение большого числа различных объектов, связанных
различными типами связей, может значительно увеличить
размер модели и сделать ее плохо читаемой.
Реальная длительность выполнения процедур в eEPC визуально не
отражается. Это приводит к тому, что при создании моделей
возможны ситуации, когда на одного исполнителя будет
возложено выполнение двух задач одновременно.
Используемые при построении модели символы логики
позволяют отразить ветвление и слияние бизнес-процесса.

15.

Взаимосвязь типов моделей,
используемых ARIS
Организационная
модель
Модель
Управленческая
данных
модель
Функциональная
модель

16.

Особенности ARIS
В рамках каждого из перечисленных типов создаются модели разных
видов, отражающие соответствующие стороны исследуемой
системы. ARIS поддерживает большое количество методов
моделирования:
• диаграммы Чена,
• Unified Modeling Language (UML),
• Object Modeling Technique (OMT) и т.п.
Последняя версия ARIS поддерживает более 83 методов
моделирования.
Достоинством такого подхода является то, что в процессе анализа
каждой стороне системы можно уделить особое внимание, не
отвлекаясь на ее связь с другими сторонами.
И только после детальной проработки всех аспектов можно заняться
построением интегрированной модели, отражающей все
существующие связи между всеми аспектами системы.

17.

Особенности ARIS
Другой особенностью методологии ARIS, обеспечивающей целостность
разрабатываемой системы, является использование различных
уровней описания, что поддерживает теорию жизненного цикла
системы, существующего в сфере информационных технологий. В
ARIS Toolset используется трехфазовая модель жизненного цикла,
т.е. каждый из перечисленных аспектов имеет три уровня
представления:
• Уровень определения требований. На данном уровне
разрабатываются модели, описывающие то, что должна делать
система - как она организована, какие деловые процессы в ней
присутствуют, какие данные при этом используются.
• Уровень проектной спецификации. Этот уровень соответствует
концепции информационной системы, определяющей основные пути
реализации предъявленных на втором этапе требований.
• Уровень описания реализации. На данном этапе происходит
преобразование спецификации в физическое описание программных
и технических средств. За этим следует этап физической реализации
(программирования). Описание реализации порождает документы,
на основе которых можно разработать программные модули, а также
выбрать и технические средства реализации системы.

18.

Уровни представления моделей в ARIS

19.

Имитационное моделирование в ARIS
После построения статической модели системы, описывающей ее
структуру, принципы ее функционирования и данные, которые
при этом используются, бывает полезно оценить поведение
системы во времени в зависимости от данных, подаваемых на
вход. Эта задача решается таким модулем ARIS как ARIS
Simulation.
Модуль ARIS Simulation предоставляет данные, которые могут быть
получены только благодаря моделированию процессов во
времени, такие данные нельзя извлечь из статической модели.
Только исследование совместного влияния различных факторов на
некотором временном отрезке может выявить узкие места,
например, критические ситуации, возникающие в связи с
нехваткой ресурсов, или низкий процент загрузки ресурсов.
В результате динамического анализа деловых процессов могут быть
выявлены длительности периодов простоя в процессах,
например, динамика времени ожидании и ситуации недостатка
ресурсов.
Имитация позволяет обнаружить возникновение
незапланированного времени ожидания в некоторых точках
процесса и, таким образом, позволяет выявить недостаток
людских ресурсов. В таком случае, функция процесса не может
быть выполнена из-за того, что все назначенные сотрудники

20.

Образец ARIS-модели

21.

ARIS
В модели ARIS связи между объектами имеют определенный
смысл и отражают последовательность выполнения функций в
рамках процесса.
Стрелка, соединяющая Событие 1 и Функцию 1, "активирует" или
инициирует выполнение Функции 1.
Функция 1 "создает" Событие 2, за которым следует символ
логического "И", "запускающий" выполнение Функций 2 и 3.
Каждая функция должна быть инициирована событием и должна
завершаться событием;
в каждую функцию не может входить более одной стрелки,
"запускающей" выполнение функции, и выходить не более одной
стрелки, описывающей завершение выполнения функции.

22.

Фрагмент модели бизнес-процесса с
различными объектами ARIS

23.

Моделирование в ARIS
Бизнес-процесс в нотации eEPC представляет собой поток
последовательно выполняемых работ (процедур, функций),
расположенных в порядке их выполнения.
Основная бизнес-модель ARIS - eEPC (extended Event Driven Process
Chain - расширенная модель цепочки процессов, управляемых
событиями).
Реальная длительность выполнения процедур в eEPC
визуально не отражается. Это приводит к тому, что при
создании моделей возможны ситуации, когда на одного
исполнителя будет возложено выполнение двух задач
одновременно.
Используемые при построении модели символы логики
позволяют отразить ветвление и слияние бизнес-процесса.
Для получения информации о реальной длительности
процессов необходимо использовать другие инструменты
описания, например, графики Ганта в системе MS Project.

24.

Моделирование в ARIS
Основное достоинство метода ARIS заключается в
его комплексности, которая проявляется во
взаимосвязи между моделями различных типов.
Метод ARIS позволяет описывать деятельность
организации с разных точек зрения и
устанавливать связи между различными
моделями.
Однако такой подход трудно реализуем на
практике, поскольку влечет за собой большой
расход ресурсов (человеческих и финансовых) в
течение длительного времени. Кроме того,
инструментальная среда ARIS достаточно
дорогостояща и сложна в использовании.

25.

Метод объектно-ориентированного
анализа и проектирования (UML)
Концептуальной основой объектно-ориентированного анализа и
проектирования ПО (ООАП) является объектная модель. Ее
основные принципы (абстрагирование, инкапсуляция, модульность
и иерархия) и понятия (объект, класс, атрибут, операция,
интерфейс и др.) четко сформулированы Гради Бучем.
Полная бизнес-модель включает множество представлений, подобных
представлениям архитектуры ПО. Каждое представление выражено
в одной или более диаграммах UML. Диаграммы могут иметь
различные типы и изображать процессы, правила, цели и ресурсы
во взаимодействиях друг с другом.
Метод использует четыре различных представления бизнес-модели:
концептуальное представление - структура целей и проблем;
представление процессов - взаимодействие между процессами и
ресурсами (в виде набора диаграмм деятельности);
структурное представление - структура организации и ресурсов (в
виде диаграмм классов);
представление поведения - поведение отдельных ресурсов и
детализация процессов (в виде диаграмм деятельности, состояний и
взаимодействия).

26.

UML – unified modeling language
UML –унифицированный язык моделирования. Был создан
для определения, представления, проектирования и
документирования различных систем, приемник
методов объектно-ориентированного анализа.
UML используют для:
• проектирования программных систем,
• моделирования бизнес-процессов,
• системного проектирования
• отображения организационных структур.
Гради Буч и Джеймс Рамбо, работавшие в компании RATIONAL
SOFTWARE в 1994 году объединились для создания нового языка
объектно-ориентированного моделирования. За основу языка ими
были взяты методы моделирования, разработанные Бучем (Booch) и
Рамбо (Object Modeling Technique — OMT).
OMT был ориентирован на анализ, а BOOCH — дизайн программных
систем. В октябре 1995 года была выпущена предварительная
версия 0.8 унифицированного метода (Unified Method).

27.

История создания UML
UML - это преемник того поколения методов ООАП, которые
появились в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Создание
UML фактически началось в конце 1994 г., когда Гради Буч и
Джеймс Рамбо начали работу по объединению их методов
Booch и OMT (Object Modeling Technique) под эгидой
компании Rational Software.
К концу 1995 г. они создали первую спецификацию
объединенного метода, названного ими Unified Method,
версия 0.8. Тогда же в 1995 г. к ним присоединился создатель
метода OOSE
(Object-Oriented Software Engineering) Ивар
Якобсон.
Таким образом, UML является прямым объединением и
унификацией методов Буча, Рамбо и Якобсона, однако
дополняет их новыми возможностями.
Формальная спецификация последней версии UML 2.0
опубликована в августе 2005 года.
UML 1.4.2 принят в качестве международного стандарта
ISO/IEC 19501:2005.

28.

Виды диаграмм В UML
Структурные диаграммы:
Классов
Компонентов
Композитной/составной структуры
Кооперации (UML2.0)
Развёртывания
Объектов
Пакетов
Диаграммы поведения:
Деятельности
Конечных автоматов (состояний)
Прецедентов
Диаграммы взаимодействия:
Коммуникации (UML2.0) /
Кооперации (UML1.x)
Обзора взаимодействия (UML2.0)
Последовательности
Синхронизации (UML2.0)

29.

Диаграмма классов в UML

30.

Диаграмма деятельности для процесса
«goal»
Goal
«resource»
In: aClass
«sypply»
«resource»
ResourceA
цель
«process
»
«control»
Proce
ssA
«resource»
ResourceB
«resourse»
Out: aClass
Ресурсы – это объекты, участвующие в бизнес-процессах: люди,
материалы, информация.
Процессы (деятельность, которая изменяет состояние ресурсов).
Цели выражают требуемое состояние ресурсов.
Бизнес-правила -условия или ограничения процессов.

31.

Метод объектно-ориентированного
анализа и проектирования (UML)
Метод представляет интерес прежде всего в связи с попыткой
применения языка объектного моделирования UML для
моделирования бизнес-процессов.
Главными в разработке UML были следующие цели:
• предоставить пользователям готовый к использованию язык
визуального моделирования, позволяющий им разрабатывать
осмысленные модели и обмениваться ими;
• предусмотреть механизмы расширяемости и специализации для
расширения базовых концепций;
• обеспечить независимость от конкретных языков
программирования и процессов разработки.
• обеспечить формальную основу для понимания этого языка
моделирования (язык должен быть одновременно точным и
доступным для понимания);
• стимулировать рост рынка объектно-ориентированных
инструментальных средств;
• интегрировать лучший практический опыт.

32.

Метод объектно-ориентированного
анализа и проектирования (UML)
Механизмы расширения UML предназначены для того,
чтобы разработчики могли адаптировать язык
моделирования к своим конкретным нуждам, не меняя
при этом его метамодель. Наличие механизмов
расширения принципиально отличает UML от таких
средств моделирования, как IDEF0, IDEF1X, IDEF3,
DFD и др.
Перечисленные языки моделирования можно определить
как сильно типизированные (по аналогии с языками
программирования), поскольку они не допускают
произвольной интерпретации семантики элементов
моделей. UML, допуская такую интерпретацию (в
основном за счет стереотипов), является слабо
типизированным языком

33.

Метамодель категорий бизнес-модели

34.

Диаграмма
деятельности

35.

Связь функционального и
имитационного моделирования
Имитационное моделирование – это метод, позволяющий
строить модели, учитывающие время выполнения
операций, и обеспечивающий наиболее полные средства
анализа динамики бизнес-процессов.
Имитационные модели описывают не только потоки
сущностей, информации и управления, но и различные
параметры.
Полученную модель можно «проиграть» во времени и
получить статистику происходящих процессов так, как это
было бы в реальности.
В имитационной модели изменения процессов и данных
ассоциируются с событиями.
«Проигрывание» модели заключается в последовательном
переходе от одного события к другому.

36.

Связь функционального и
имитационного моделирования
Связь между имитационными моделями и
моделями процессов заключается в возможности
преобразования модели процессов в
имитационную модель.
Функциональные и имитационные модели тесно
взаимосвязаны и эффективно дополняют друг
друга. Имитационные модели дают больше
информации для анализа системы, результаты
которого могут быть причиной модификации
модели процессов.
Целесообразно сначала строить функциональную
модель, а на ее основе — имитационную.