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.