Моделирование и анализ бизнес процессов Лекция 4
Цикл PDCA • Ко всем процессам организации стандарт ISO 9001 рекомендует применять цикл организационного управления, или цикл Деминга Шухарта. Согласно этому циклу, управление должно циклически проходить по следующим стадиям: «Plan – Do – Check Act» (PDCA). Планирование (проектирование) – Реализация (работа) Контроль (Анализ) – Корректировка (регулировка).
Цикл PDCA • Планирование идентификация и анализ проблемы; оценка возможностей и планирование необходимых изменений. • Реализация поиск решения проблемы и осуществление запланированных мероприятий. • Контроль оценка результатов и выводы в соответствии с поставленной задачей. • Корректировка принятие решения на основе полученных выводов; если изменение не решает поставленную задачу следует повторить цикл, внеся коррективы в план.
Процесс как объект управления • Являясь объектом управления, процессы должны быть соответствующим образом выстроены. • Для того, чтобы управлять процессами, необходимо иметь ответы на следующие вопросы: – из чего они состоят? – какие существуют средства описания и документирования? – кого определять владельцами? – как анализировать эффективность того или иного процесса.
Моделирование • процессы относятся к фундаментальным свойствам предприятия как организационной системе, и понятие «управление предприятием» в настоящее время считается неотделимым от понятия «управление бизнес процессами» . А главное достоинство идеи анализа бизнес процессов предприятия посредством создания его модели – это универсальность подобного подхода. Во первых, моделирование бизнес процессов это ответ практически на все вопросы, касающиеся совершенствования деятельности предприятия и повышения его конкурентоспособности. Во вторых, руководитель или руководство предприятия, внедрившие у себя конкретные методологию и на её основе модель, будут иметь информацию, которая позволит самостоятельно совершенствовать свое предприятие и прогнозировать его будущее.
Модель • Модель – это совокупность графических символов, их свойств, атрибутов и связей между ними, которая адекватно описывает некоторые свойства моделируемой предметной области. • Модель деятельности организации (процессов управления) – совокупность взаимосвязанных и взаимодополняющих графических моделей различных типов, каждая из которых описывает существующую ситуацию в конкретной предметной области деятельности. • Моделирование процессов управления процесс отражения субъективного видения потока работ в виде формальной модели, состоящей из взаимосвязанных операций (элементов).
Модель • Формально элементом считается объект, не подлежащий дальнейшему расчленению (декомпозиции) на части (при данном рассмотрении системы). Существенны только свойства элемента, определяющие его взаимодействие с другими элементами системы и влияющие на свойства системы в целом. Любая совокупность элементов данной системы может рассматриваться как ее подсистема. Обычно подсистемы являются некоторыми самостоятельно функционирующими частями системы.
Модель • Общая идея модели отображается в виде логической структурной схемы системы. Принято строить модель по модульному принципу, т. е. в виде совокупности стандартных блоков модулей. Такой подход достаточно эффективен, логически оправдан и может быть легко осуществлен и проверен. Модель строят и совершенствуют итерационным методом, добавляя к основной схеме блок за блоком. Построение модели из стандартных блоков дает возможность экспериментировать при ее реализации и в процессе компьютерной имитации.
Модель • Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование гипотез. Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов заместителей. Модель выступает как своеобразный инструмент познания, который аналитик ставит между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект. Именно эта особенность метода моделирования определяет специфические формы использования абстракций, аналогий, гипотез, других категорий и методов познания.
Модель • К основным видам моделирования можно отнести следующие: • концептуальное моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений относительно исследуемого объекта или системы истолковывается с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственного языков; • физическое моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений; • структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы (блок схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специальными правилами их объединения и преобразования;
Модель • математическое (логико математическое) моделирование, при котором моделирование, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики; • имитационное (программное) моделирование, при котором логико математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.
Модель • Перечисленные выше виды моделирования не являются взаимоисключающими и могут применяться при исследовании сложных объектов как одновременно, так и в некоторой комбинации. Кроме того, в некотором смысле концептуальное и, скажем, структурно функциональное моделирование неразличимы между собой, так как те же блок схемы, конечно же, являются специальными знаками с установленными операциями над ними.
Модель • • • Основные требования к модели: наглядность построения; обозримость основных свойств и отношений; доступность ее для исследования или воспроизведения; простота исследования, воспроизведения; сохранение информации, содержавшиеся в оригинале (с точностью рассматриваемых при построении модели гипотез) и получение новой информации.
Модель • Для описания управленческой деятельности обычно используют структурно функциональное моделирование. Некоторыми из основных операций, используемых при структурно функциональном моделировании являются: • • • Агрегирование. Операция состоит в преобразовании (сведении) модели к модели (моделям) меньшей размерности. Декомпозиция. Операция состоит в разделении системы (модели) на подсистемы (подмодели) с сохранением структур и принадлежности одних элементов и подсистем другим. Сборка. Операция состоит в преобразовании системы, модели, реализующей поставленную цель из заданных или определяемых подмоделей (структурно связанных и устойчивых). Макетирование. Эта операция состоит в апробации, исследовании структурной связности, сложности, устойчивости с помощью подмоделей упрощенного вида, у которых функциональная часть упрощена (хотя вход и выход подмоделей сохранены). Экспертиза, экспертное оценивание. Операция или процедура использования опыта, знаний, интуиции, интеллекта экспертов для исследования или моделирования плохо структурируемых, плохо формализуемых подсистем исследуемой системы.
Модель • В целом моделирование включает в себя три необходимых этапа: анализ объекта, построение (синтез) модели, получение результата и его оценка путем сравнения с объектом.
Модель • Рассмотрим более детально некоторые из этапов. • Декомпозиция системы. При построении блочной модели ее функции разделяют на логические подфункции с более высоким уровнем детализации. Каждая модель может быть разделена на блоки, а блоки — на подблоки. Этот процесс деления блоков на подблоки продолжается до необходимого уровня детализации описания системы. Таким образом модель функционально подразделяется на подмодели. Используя современные языки программирования, можно получить модель, максимально приближенную к изучаемой системе (как в структурном, так и в терминологическом отношении). Подблоки отражают в модели дальнейшее разделение на элементы.
Модель • Далее следует выяснить, какие классы объектов должны находиться в модели и какими параметрами каждый из них характеризуется; выбираются входные и выходные переменные. Если некоторые первоначально выбранные подсистемы оказываются чрезмерно сложными, каждую из них расчленяют, т. е. декомпозируют (с сохранением связей) на конечное число более мелких подсистем нижнего уровня. Процедуру декомпозиции продолжают до получения таких подсистем, которые в условиях конкретной задачи будут признаны простыми и удобными для непосредственного описания. Подсистемы, не подлежащие дальнейшей декомпозиции, являются, как это сказано выше, элементами сложной системы. Таким образом, в общем случае сложная система является многоуровневой, состоящей из взаимосвязанных элементов, объединяемых в подсистемы различных уровней.
Модель • Использование понятия многоуровневой системы существенно расширяет возможности формального описания и моделирования объектов. При этом объекты большой сложности становятся предметом системного анализа. Они могут быть подвергнуты различным количественным исследованиям. • Представление исследуемого объекта в виде многоуровневой конструкции из элементов обычно называют структуризацией объекта.
Модель • При декомпозиции сложных систем удобно представлять их в виде типовых элементов, в которых протекают сходные между собой процессы. Для выделения типовых элементов (процессов) и определения их природы обычно используют следующие критерии: • общность описания (модели) процессов, т. е. идентичность материальных и информационных связей; • общность аппаратурно технологического оформления процессов, отражающая их целевое назначение и условия реализации; • общность особенностей автоматического управления, которая связана с природой процессов.
Модель • На основании изложенного можно выделить основные этапы моделирования: • • • Постановка цели моделирования. (определение набора четко сформулированных согласованных и реализуемых целей существенное условие успешного моделирования. ) Анализ реальной системы, процесса или явления с целью формирования модели. Для анализа система разбивается на составляющие части. Однако, система, составленная из совокупности составляющих ее частей, должна представлять единое целое. Структуризация и построение модели. Верификация модели состоит в проведении анализа, предназначенного для выявления ошибок в структуре модели. Любые ошибки, выявленные на этапе верификации приводят к возвращению на этап структуризации. Оценка пригодности модели проводится сравнением откликов верифицированной модели с соответствующими откликами от реальной системы. Расхождения откликов модели и реальной системы свидетельствуют об ошибках на стадии анализа, т. е. необходимо вернуться к просмотру результатов 2 го этапа.
Модель • Как правило, целью моделирования является систематизация знаний о компании и ее бизнес процессах, представленная в наглядной графической форме удобной для аналитической обработки полученной информации. Такая систематизация вытекает из общих принципов моделирования, к которым относятся следующие: • • • Принцип корректности. Корректность моделей зависит от полноты и согласованности синтаксиса конкретной метамодели Принцип релевантности. Модель не должна содержать информации больше, чем необходимо Принцип соизмеримости затрат и выгод. Соотношение объема усилий для создания моделей и полезности моделирования конкретного сценария, продолжительности использования моделей Принцип прозрачности. Разбиение моделей на различные типы представлений (подмодели) облегчает понимание моделей Принцип сравнимости. Единая согласованная инфраструктура и язык моделирования, сопоставимость метамоделей для разных языков моделирования Принцип систематизированной структуры. Возможность интеграции моделей различных типов на основании единой метамодели, объединяющей различные типы представлений Метамодель (мета – общность, греч. ) – «модель моделей» . Модель, обобщающая модели конкретной методологии моделирования.
Эволюция методологий моделирования • Методология моделирования – учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности в области структурного анализа. В методологии нуждаются все виды продуктивной деятельности людей, т. е. деятельности, связанной с получением нового или субъективно нового результата. Новый результат может быть получен, например, при научной и научно исследовательской деятельности, а субъективно новый – при обучении.
Эволюция методологий моделирования • Для иллюстрации философской общности понятия «методология» , можно привести следующую аналогию: методология – это форма сосуда, который может наполняться самым различным содержанием. Учитывая ранее приведенное понятие моделирования можно сказать что методология моделирования – учение об организации моделирования как вида продуктивной деятельности. Из этого тривиального определения следует, что повторение, слепое копирование чужих или даже своих моделей не имеет смысла, даже, если выполняется целенаправленно. Такая деятельность репродуктивна, т. к. при копировании не может быть получен новый или субъективно новый результат.
Эволюция методологий моделирования • Определим требования к методологии моделирования. В общем виде эти требования содержатся в «схеме структуры» методологии, представленной ранее. Они означают, что «форма сосуда должна оставаться неизменной» . T. o. методология моделирования состоит из следующих четырех компонентов: • • теоретические основы методологии моделирования (философия, психология, системный анализ, науковедение, этика, эстетика); характеристики моделирования (особенности моделирования, принципы моделирования, условия моделирования, нормы моделирования); логическая структура моделирования (предмет моделирования, субъект моделирования, объект моделирования, средства моделирования, методы моделирования, нотации моделирования, результаты моделирования и другие элементы логической структуры); временная структура моделирования (фазы проекта моделирования, стадии проекта моделирования, этапы проекта моделирования, циклы процесса моделирования и другие элементы временной структуры).
Эволюция методологий моделирования • Первый компонент методологии моделирования (основания, теоретические основы) содержит научные основы, которые должны учитываться при создании любых методологий. • Четвертый компонент (временная структура) одинаково применим для различных методологий моделирования. Это значит, что ни первый, ни четвертый компоненты методологии моделирования не могут быть использованы в качестве характерного признака для группировки методологий. • Для разных методологий наиболее заметны отличия во втором компоненте (особенности и принципы) и в третьем компоненте (элементы логической структуры). Следовательно, для объединения разных методологий в одну группу используется общность их особенностей и принципов моделирования, а для выделения подгрупп внутри каждой группы используются различия в элементах логической структуры.
Эволюция методологий моделирования • В результате среди методологий моделирования можно выделить три основные группы: • Методологии структурного подхода. Особенность группы: описание системных требований и последовательности действий для реализации поставленных перед системой задач. • Методологии объектно ориентированного подхода. Особенность группы: создание информационных систем. Описание спецификаций и реализация. • Методологии, ориентированные на процессы. Особенность группы: объединение принципов и особенностей двух первых групп. • 3. 1. Методологии, ориентированные на потоки функций (работ). Предмет моделирования: объект (процесс, функция). Выполняется описание системных требований, спецификаций и реализации • 3. 2. Субъектно ориентированные методологии. Предмет моделирования: субъект (сотрудник, группа). Выполняется описание взаимодействия субъектов между собой.
Эволюция методологий моделирования • Принято считать, что всё, что касается «бизнес процессов» : методологий описания, совершенствования, реинжиниринга и управления имеет либо американское, либо английское происхождение. Однако хорошо разработанная методология Научной Организации Труда (НОТ) была создана в поствоенное время в СССР. В основе НОТ были заложены принципы процессного управления, ключевых показателей результативности подразделений, сбалансированных показателей производства, управлением гибким производством. Кроме упоминания о наших приоритетах, необходимо подчеркнуть, что путешествие из одной культуры в другую, а затем обратно, не могло не отразиться на сути методологии и её окончательной адаптации. Так были потеряны «производственные процессы» , «процессы государственного управления» , «социальные процессы» , остались только «рабочие процессы» , которые мутировали в «бизнес процессы» . Отголоски этого можно наблюдать на примере технологии «workflow» , которую забыли перевести обратно на русский, т. к. в прямом переводе слышалось много отголосков из прошлого, а нового изобрести не смогли.
Эволюция методологий моделирования
Эволюция методологий моделирования • Выбор методологии и инструментов, с помощью которых проводится моделирование бизнес процессов, основополагающего значения не имеет. Существуют стандартизированные, опробованные временем методологии и инструментальные средства, с помощью которых можно обследовать предприятие и построить его модель. Ключевое их преимущество простота и доступность к овладению. В настоящее время на рынке компьютерных технологий представлено множество специальных программ, помогающих обследовать предприятие и построить модель.
SADT • Основу многих современных методологий моделирования бизнес процессов составили методология SADT (Structured Analysis and Design Technique – метод структурного анализа и проектирования), семейство стандартов IDEF (Icam DEFinition, где Icam это Integrated Computer Aided Manufacturing) и алгоритмические языки. Основные типы методологий моделирования SADT это методология, разработанная специально для того, чтобы облегчить описание и понимание искусственных систем, попадающих в разряд средней сложности.
SADT • • • SADT-методология – совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной структуры сложных иерархических систем в виде модели, которая должна дать ответ на некоторые заранее определенные вопросы. В основе методологии SADT лежат два основных принципа: SA-блоки, на основе которых создается иерархическая многоуровневая модульная система, каждый уровень которой представляет собой законченную систему (блок), поддерживаемую и контролируемую системой (блоком), находящейся над ней. Декомпозиция. Использование этой концепции позволяет разделить каждый блок, понимаемый как единое целое, на свои составляющие, описываемые на более детальной диаграмме. Процесс декомпозиции проводится до достижения нужного уровня подробности описания. Диаграмма ограничивается 3 6 блоками для того, чтобы детализация осуществлялась постепенно. Вместо одной громоздкой модели используется несколько небольших взаимосвязанных моделей, значения которых взаимно дополняют друга, делая понятной структуризацию сложного объекта.
SADT • • Применение SADT методологии основано на формализованном процессе создания системы, при разбиении его на следующие фазы: анализ определение того, что система будет делать; проектирование определение подсистем и их взаимодействие; реализация разработка подсистем по отдельности; объединение соединение подсистем в единое целое; тестирование проверка работы системы; установка введение системы в действие; функционирование использование системы.
SADT • SADT-модель это совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм, организованных в виде древовидной структуры, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы. В SADT - моделях используются как естественный, так и графический языки. SADT модели, ориентированные на функции, принято называть функциональными моделями, а ориентированные на объекты системы моделями данных. Функциональная модель представляет с требуемой степенью детализации систему функций, которые в свою очередь отражают свои взаимоотношения через объекты системы. Модели данных дуальны к функциональным моделям и представляют собой подробное описание объектов системы, связанных системными функциями. Полная методология SADT поддерживает создание множества моделей для более точного описания сложной системы.
SADT • • • Согласно авторам SADT процесс моделирования, состоит из четырех последовательных этапов: Сбор информации об исследуемой области. Документирование полученной информации. Представление ее в виде модели. Уточнение модели посредством итеративного рецензирования.
SADT • • • SADT выделяется среди современных методологий описания систем благодаря своему широкому применению, т. к. SADT: является единственной методологией, легко отражающей такие системные характеристики, как управление, обратная связь и исполнители. Это объясняется тем, что SADT изначально возникла на базе проектирования систем более общего вида в отличие от других структурных методов, "выросших" из проектирования программного обеспечения; в дополнение к имеющимся концепциям и стандартам для создания систем добавлены развитые процедуры поддержки коллективной работы; предназначена для применением на ранних стадиях создания системы; можно сочетать с другими структурными методами. Это достигается использованием графических SADT описаний в качестве схем, связывающих воедино различные методы, примененные для описания определенных частей системы с различным уровнем детализации.
SADT • • Наличие собственного графического языка SADT, и его усиленное использование преобразовало SADT в законченную методологию, способную повысить качество продуктов, создаваемых на ранних стадиях развития проекта. В программе интегрированной компьютеризации производства (ICAM) Министерства обороны США была признана полезность SADT, что привело в 1993 году к стандартизации и публикации ее части, называемой IDEF 0 в качестве федерального стандарта в США, а в 2000 году в качестве руководящего документа по стандартизации в Российской Федерации. Под названием IDEF 0 SADT применялась тысячами специалистов в военных и промышленных организациях.
IDEF • В начале 80 х годов 20 столетия в рамках предложенной ВВС США программы компьютеризации промышленности ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing интегрированное автоматизированное производство) для разработки методов, которые улучшают промышленную производительность, через систематическое использование правил, поддерживаемых компьютерными технологиями, был создан стек методологий. Разработанные методы должны были гарантировать получение ожидаемого производственного результата. В ходе реализации программы выявилась потребность в разработке методов анализа процессов взаимодействия в производственных (промышленных) системах, предназначенных для описания различных этапов ЖЦП и представляющих собой графический язык (нотация) и набор процедур анализа, которые могут быть использованы для понимания и проектирования ЖЦП как в структуре реального предприятия, так и виртуального.
IDEF • Термин IDEF (Integrated Definition) это сокращение от англоязычного словосочетания ICAM Definition Methods, обозначающее методы описания для ICAM. Принципиальным требованием при разработке рассматриваемого семейства методологий было обеспечение возможности организации эффективного обмена информацией между всеми участниками программы на базе высокоэффективного языка, применение которого позволяет исследовать структуру, параметры и характеристики процессов в производственно технических и организационно экономических системах не только для описания повседневной деятельности предприятия, но и для планирования изменений.
IDEF • • • IDEFO Функциональное моделирование (Function Modeling Method) IDEFI и IDEFIX Информационное моделирование (Information and Data Modeling Method) IDEF 2 Поведенческое моделирование (Simulation Modeling Method) IDEF 3 Моделирование деятельности (Process Flow and Object Stale Description Capture Method) IDEF 4 Объектно ориентированное проектирование (Object oriented Design Method) IDEF 5 Систематизация объектов приложения (Ontology Description Capture Method) IDEF 6 Использование рационального опыта проектирования (Design Rational Capture Method) IDEF 8 Взаимодействие человека и системы (Human System Interaction Design) IDEF 9 Учет условий и ограничений (Business Constraint Discovery) IDEF 14 Моделирование вычислительных сетей (Network Design)
IDEF • IDEFO реализует методику функционального моделирования сложных систем. Эта методика рекомендуется для начальных стадий проектирования сложных искусственных систем управления, производства, бизнеса, включающих людей, оборудование, программное обеспечение.
IDEF • • • IDEFIX и IDEFI реализуют методики инфологического проекти рования баз данных. В IDEFIX имеется ясный графический язык для описания объектов и отношений в приложениях, так называемый язык диаграмм "сущность связь" (ERD — Entity Relations Diagrams) Разработка информационной модели по IDEFIX выполняется в несколько этапов: • выясняются цели проекта, составляется план сбора информации, при этом обычно исходные положения для информационной модели следуют из IDEFO модели; выявляются и определяются основные сущности — элементы базы данных, в которых будут храниться данные системы; выявляются и определяются основные отношения, результаты представляются графически в виде так называемых ER диаграмм; детализируются нестандартные отношения, определяются ключе вые атрибуты сущностей. Детализация отношений заключается в замене связей "многие ко многим" на связи "многие к одному" и "один ко многим"; определяются атрибуты сущностей.
IDEF • • IDEF 2 и IDEF 3 реализуют поведенческое моделирование. Если методика IDEFO связана с функциональными аспектами и позволяет отвечать на вопрос: "Что делает система? ", то в этих методиках дета лизируется ответ: "Как система это делает". В основе поведенческого моделирования лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания, сети Петри, возможно применение модели конечного автомата, описывающей поведение системы как последовательности смен состояний. Перечисленные методики относятся к так называемым структурным методам.
IDEF • • • IDEF 4 реализует объектно ориентированный анализ больших систем. Он предоставляет пользователю графический язык для изо бражения классов, диаграмм наследования, таксономии методов. IDEF 5 направлен на представление онтологической информации приложения в удобном для пользователя виде. Для этого используют ся символические обозначения (дескрипторы) объектов, их ассоциа ций, ситуаций и схемный язык описания отношений классификации, "часть целое", перехода и т. п. В методике имеются правила связы вания объектов (термов) в предложения и аксиомы интерпретации термов. IDEF 6 направлен на сохранение рационального опыта проектиро вания информационных систем, что способствует предотвращению структурных ошибок.
IDEF • • • IDEF 8 предназначен для проектирования диалогов человека и технической системы. IDEF 9 предназначен для анализа имеющихся условий и ограниче ний (в том числе физических, юридических, политических) и их влия на принимаемые решения в процессе реинжиниринга. IDEF 14 предназначен для представления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с опи санием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т. п.
IDEF • Семейство методологий IDEF предоставляет в распоряжение аналитика высокоэффективный язык, применение которого позволяет исследовать структуру, параметры и характеристики процессов в производственно технических и организационно экономических системах не только для описания повседневной деятельности предприятия, но и для планирования изменений.
Скачать презентацию Моделирование и анализ бизнес процессов Лекция 4
Моделирование и анализ бизнес-процессов 4.ppt