Zarządzanie PB
4. Metody i techniki
modelowania procesów
Zarządzanie PB
4. Metody i techniki
modelowania procesów
Zarządzanie PB
Przyczyny modelowania
procesów biznesowych
• Potrzeba formalizacji procesu
• Model sformalizowany ułatwia analizę i
wykrywanie słabych punktów i
niespójności
• Model formalny ułatwia ocenę kosztów
i czasu realizacji
• Model sformalizowany ułatwia
definiowanie nowego rozwiązania
Zarządzanie PB
Elementy procesów
uwzględniane w
modelowaniu
• Zdarzenia
• Czynności (działania)
• Sytuacje decyzyjne
• Wykorzystywane zasoby
• Stanowiska realizacji
• Przepływy zasileń i danych
Zarządzanie PB
Składniki procesu
Zgłoszenie
zamówienia
Realizacja
zamówienia
Nadaj
numer
Identyfikuj
klienta
Identyfikuj
pozycje
Zapisz
Nowego
klienta
Analiza zamówienia
Działanie
Krok działania
Strumień zasileniowy
Strumień informacyjny
Nowe
zamówienie
Bodziec
Zarządzanie PB
Podstawowe działania w
ramach procesu, które trzeba
wyodrębnić w modelowaniu
• Tworzące wartość dodaną
(najistotniejsze dla klienta)
• Transportowe (przekazywanie
produktu między komórkami lub
stanowiskami)
• Magazynowania
• kontrolne
Zarządzanie PB
2 Rodzaje technik modelowania
i analizy procesów w
organizacjach
• Dla potrzeb analizy i optymalizacji
procesów i zdarzeń
gospodarczych
. Rozwijają się w
ramach metod prowadzenia
reengineeringu w firmie
• Dla potrzeb rozwoju systemów
informatycznych firmy
(tworzenia
oprogramowania)
Zarządzanie PB
Techniki modelowania
procesów dla potrzeb
modernizacji procesów
• Udoskonalone schematy blokowe (na przykład
ADONIS)
• Metoda IDEF0 (ICAM definition Method Zero),
opracowana w ramach projektu Departamentu
Obrony USA
• Sieci Petriego,
• Metoda BPMN (Business Process Modeling
Notation)
Zarządzanie PB
Techniki modelowania
procesów dla potrzeb rozwoju
systemu informatycznego
• 1962: Sieci Petriego (Carl Petri Network)
• 1970: ANSI Flow charts
• 1979: DFD (Diagramy przepływu danych)
• 1982: ISO TC87 (ISO Conceptual Schema Model)
• 1992: Merise (Methode d'Etude et de Realisation Informatique pour les
Systemes d'Enterprice)
• 1992; EPC (Eventdriven Process Chains)
• 1995: IDEF3 (Integrated Definition Method 3, Process Description
Capture Method)
• 1997 : Język UML (Rambough, Jacobson, Booch)
• 2001: ebXML v.1.1 (Electronic business using eXtesible Markup
Language)
• 2002: BPML v.1.1 (Busines Process Modeling Language)
• 2002: WSCi v.1.0
• 2003: BPEL4WS (Business Process Execution Language for Web Services)
• 2004: BPMN (Business Process Modeling Notation)
Zarządzanie PB
Prezentowane modele
• Zmodyfikowane schematy blokowe
(rozwiązanie ADONIS, metoda RAPID
RE, itd..)
• IDEF0
• Sieci Petriego
• BPMN (Business Process Modeling
Notation)
Zarządzanie PB
Ulepszone schematy
blokowe
• Ulepszenia:
• Paralelizm
• Elementy wykorzystywane przy
realizacji czynności
Zarządzanie PB
Przykład
metody
modelowani
a
procesów
zastosowany
w narzędziu
„ADONIS”
Dobranie
składników
zastepczych
Zarządzanie PB
Model IDEF (Integration
Definition for Function
Modeling)
• Należy do zbioru modeli opisujących
różne aspekty procesów i systemów
informacyjnych w firmie.
• Opracowany przez Narodowy Instytut
Standardów i Technologii (NIST) USA
Zarządzanie PB
Cele techniki IDEFO
• Narzędzie analizy procesów w instytucji
• Narzędzie komunikacji między
analitykiem a klientem
• Celem diagramów jest wydzielenie
(identyfikacja) funkcji w organizacji
• Zidentyfikowanie słabych i mocnych stron
procesu
• Model IDEF0 opiera się na notacji
graficznej
Zarządzanie PB
Składniki metody IDEF0
Składniki metody IDEF0
Kontekst
- określa granice modelu,
tj. to co zawiera model
(np.. dane o pracowniku pochodzą
z otoczenia modelu)
Zamiar
- powód, dla którego
utworzono dany model
(np. udokumentować działania związane
z zarządzaniem personelem
w celu wykrycia działalności
nie przynoszących korzyści,
które powinny być wyeliminowane)
Punkt widzenia
- perspektywa, z której na
model patrzy jego autor
Zarządzanie PB
Elementy diagramu IDEF0
Podstawowym założeniem IDEF0 jest umieszczanie
poszczególnych funkcji wchodzących w skład procesu w
prostokątnych ramkach:
•
Strzałki wchodzące z lewej strony
oznaczają wejścia
funkcji – nakłady materiałowe i informacyjne,
•
Strzałki wychodzące z prawej strony
reprezentują
wyjście funkcji – czyli materialne i niematerialne efekty
jej wykonania.
•
Strzałki wchodzące z góry
symbolizują mechanizmy
sterowania funkcją (np. wewnętrzna politykę firmy lub
czynniki zewnętrzne),
•
Strzałki wchodzące od dołu
– mechanizmy niezbędne do
wykonania funkcji – np. narzędzia, pojazdy, wykonawców
Zarządzanie PB
co jest wymagane
przed wystąpieniem
działania,
tj. zlecenie zakupu,
podpis kierownika, itp.
co wymusza działanie
tj. procedury,
budżet, itp.
FUNKCJA
działanie
czynność
co jest wytworem
działania,
tj. raporty,
produkty, itp..
co umożliwia działanie,
tj. wyposażenie,
przydziały personelu, itp..
Kostka
Kostka
modelu
modelu
transportowanie
sprawdzenie
przekształcenie
składowanie
Mechanizm
Wejście
Sterowanie
Wyjście
Zarządzanie PB
IDEF 0 -
Dekompozycj
a struktury
Zarządzanie PB
Zarządzanie PB
Zarządzanie PB
Zarządzanie PB
Zarządzanie PB
Zasady budowy modelu i ich
dekompozycji
• Kontrola szczegółów umieszczanych na
każdym poziomie diagramów (3do 6 funkcji
na każdym poziomie diagramu)
• Ograniczony kontekst (niedopuszczalne
pominięcie elementów opisu)
• Łączność diagramu z innymi przez interfejs
• Łączność ze strukturami danych
• Unikalność etykiet i tytułów
• Reguły syntaktyczne dla grafiki
Zarządzanie PB
Procedu
ra
medyczn
a
„Cesars
kie
cięcie”
Zarządzanie PB
Diagra
m
IDEF0
niższe
go
poziom
u
Zarządzanie PB
Model
IDEF0
najniż
szego
pozio
mu
Zarządzanie PB
Inne modele grupy IDEF
• IDEF1
umożliwia zbudowanie modelu
ukazującego strukturę przepływu informacji w
systemie.
• Rozwinięciem normy
IDEF1
jest norma
IDEF1X
,
służąca do projektowania relacyjnych baz danych.
•
IDEF2
ukazuje sposób zbudowania
dynamicznego modelu pokazującego zależności
czasowe pomiędzy funkcjami.
• Norma IDEF3 jest kompleksową metodą
modelowania procesów. Została stworzona pod
kątem zobrazowania łańcucha następujących po
sobie działań
Zarządzanie PB
Sposób reorganizacji procesów
wg normy IDEF3
• Udokumentowanie istniejącego procesu
• Zidentyfikowanie zebrania najważniejszych dla
procesu danych
• Przeanalizowanie istniejącego procesu
• Zaprojektowanie nowego procesu
• Wyznaczenie alternatyw i wyboru konkretnej
alternatywy
• Opracowanie projektu biznesowego
• Uzyskanie zgody na implementację zmian
• Zaplanowanie i wdrożenie zmian
• Ciągłe ulepszanie procesu
Zarządzanie PB
Przykład: Proces malowania
części dużego urządzenia
Zarządzanie PB
Przykład schematu
opisującego proces
malowania części dużego
urządzenia
Zarządzanie PB
Wytwarzanie (Elaboration)
Jest to element metody IDEF3, który
umożliwia uchwycenie obiektów,
które biorą udział w konkretnych
czynnościach oraz faktów i
ograniczeń, które są definiowane na
obiektach i czynnościach.
Zarządzanie PB
Diagram sieciowy
przekształceń stanów
obiektów (dla procesu)
Zarządzanie PB
Metoda Sieci Petriego
Zarządzanie PB
Sieci Petriego
• Matematyczna reprezentacja
dyskretnych systemów rozproszonych.
• Sieci Petriego zostały zdefiniowane w
latach 60. XX w. przez Carla Adama
Petriego. Przez swoją zdolność do
wyrażania współbieżnych zdarzeń
uogólniają one teorię automatów.
Zarządzanie PB
Składowe sieci Petriego
• Miejsca
: graficznie okręgi, którym mogą być
przyporządkowane żetony
• Przejścia (prostokąty lub kreski
poprzeczne)
• Krawędzie skierowane (linie ze
strzałkami)
• Aby opisać konkretny stan układu, potrzebne
są
żetony
, które można przemieszczać
pomiędzy miejscami poprzez przejścia, po
krawędziach grafu
Zarządzanie PB
Fragment schematu sieci
Petriego
Zarządzanie PB
Miejsca
• Mogą zawierać dowolną, nieujemną
liczbę żetonów
Zarządzanie PB
Prosty przykład:
Rozwiązywanie równania
kwadratowego
X2
X1
P1
P2
P3
P4
P5
P3
a
b
c
Delta<0
Delta
Zarządzanie PB
Krawędzie skierowane
• Mają przyporządkowaną wagę >=1
• Wagi 1 nie są zaznaczane
• Waga oznacza ile żetonów
jednocześnie przechodzi przez
krawędź
Zarządzanie PB
Przejścia są aktywne lub
nieaktywne
• Aktywne – jeżeli jej krawędzie są
połączone z miejscami posiadającymi
liczbę żetonów równą lub większą niż
wagi odpowiednich krawędzi
• Pasywne – kiedy ten warunek nie jest
spełniony
• Przejścia aktywne mogą być odpalane
Zarządzanie PB
„Odpalenie przejścia”
• Jest to zabranie ze wszystkich miejsc
wejściowych tylu żetonów, ile to wynika
z wag krawędzi połączonych z danym
przejściem.
• Ilość żetonów "wchodzących" i
"wychodzących" z przejścia nie musi
być taka sama.
• W jednym ruchu można odpalić tylko
jedno przejście.
Zarządzanie PB
Interpretacja sieci Petriego
• Miejsca z żetonami reprezentują
chwilowe stany układu
• Przejścia to operacja przetwarzania
strumieni danych lub zasileń
Zarządzanie PB
Dziedziny zastosowań
• Modelowanie systemów
współbieżnych w:
– Analizie danych
– Inżynierii oprogramowania
– Organizacja pracy
– Programowaniu równoległym
Zarządzanie PB
Przykład 1 sieci Petriego w
opisie problemu
funkcjonowania Biblioteki
ZASOBY
CZYTELNIKA
OBSŁUGIWANY
OBSŁUGUJĄCY
Średnio 5 żetonów
v
Średnio 5 żetonów
Zarządzanie PB
Przykład 2 sieci Petriego w
opisie problemu
funkcjonowania Biblioteki
POZYCJE
U CZYTELNIKA
ZAPOTRZEBOWANIE
CZYTELNIKA
Zarządzanie PB
Zaawansowane rozwiązania w
Sieciach Petriego
• Kolorowanie żetonów
• Określanie czasu aktywacji przejścia
• Stosowanie hierarchii
Zarządzanie PB
Rodzaje Sieci Petriego
• Sieci poziomu 1
: z żetonami boolowskimi,
to znaczy miejscom są przyporządkowane
pojedyńcze nieustrukturalizowane żetony
• Sieci poziomu 2:
z liczbą całkowitą
żetonów w miejscach
• Sieci poziomu 3:
z żetonami zlożonymi (ze
strukturą wewnętrzną), którym mogą być
przyporządkowane informacje (struktury
danych)
Zarządzanie PB
Literatura na temat Sieci
Petriego
• Szpyrka M.: Sieci Petriego w
modelowaniu i analizie systemów
współbieżnych, WNT, Warszawa
2008.