Событийное моделирование бизнес процессов

Автор статьи

Юлия Лайши

Эксперт по предмету «Экономика»

преподавательский стаж — 5 лет

Задать вопрос автору статьи

Понятие бизнес-процесса

Определение 1

Бизнес-процесс – это совокупность действий, позволяющих достичь конечного результата в виде услуги или продукта.

Он состоит из взаимосвязи работ и мероприятий. В управлении предприятием бизнес-процесс является одним из ресурсов, который позволяет достигать коммерческого результата. Теория менеджмента выделяет три вида процессов в бизнесе:

  1. Управляющий. Это процесс, который регулирует функционирование системы. Например, корпоративное или стратегическое управление.
  2. Операционный. Процесс, формирующий потом доходов. Он состоит из снабжения, производства, маркетинга, сбыта и даже взыскания по дебиторской задолженности.
  3. Поддерживающий. Направлен на обслуживание текущих процессов предприятия. Это может быть подбор персонала, техподдержка, бухгалтерский учет.

Логотип iqutor

Сделаем домашку
с вашим ребенком за 380 ₽

Уделите время себе, а мы сделаем всю домашку с вашим ребенком в режиме online

Бесплатное пробное занятие

*количество мест ограничено

Бизнес-процесс описывает весь путь от формирования запроса от покупателя и создания готового блага. Каждое предприятие в условиях рынка стремится к минимизации расходов, поэтому снижают барьеры и задержки, провоцирующие увеличение затрат. Чаще всего, проблемы возникают на стыке двух подразделений, задействованных в выполнении одного и того же процесса. Для удобства процесс может быть разбит на составляющие. Для этого создается карта процесса, его дополнительных процессов.

Управление бизнес-процессами, создание и реализация их структуры направлены на формирование стоимости, конечной потребительской ценности. При эффективной организации процессов бизнеса исключаются любые излишние вовлеченности. Итогом становится рост полезности товара, услуги и повышение рентабельности всех звеньев производственной цепи.

Замечание 1

Для исследования, построения и анализа бизнес-процессов применяются метод моделирования и функционально-стоимостной анализ. Так же руководство может использовать реинжиниринг и автоматизацию.

«Моделирование бизнес-процессов» 👇

Моделирование бизнес-процессов

Наглядность бизнес-процессов необходима для управления ими и внесения в них корректировок. Специалисты применяют графические методы, обычно выраженные блок-схемами. Наиболее часто используются схемы функциональной последовательности работ, событийной последовательности и логической последовательности.

BPMN – это система описания бизнес-процессов через функциональную последовательность работ. Спецификой модели является отображение процессов в виде диаграмм. Она позволяет описать сложные конструкции, а ее диаграммы могут быть преобразованы в исполняемые модели. Цель ее применения – создание стандартного набора обозначений, который будут понятны всем специалистам. Эта модель позволяет унифицировать базовые концепции, и представить более сложные структуры.

Модель BPMN применяется при разработке организационной структуры. Ее недостатком является невозможность отражения информационных потоков. Элементами системы моделирования называют:

События, логические операторы, действия.
Потоки управления, сообщений, ассоциаций.
Пулы и дорожки.
Данные, текстовые аннотации, группы.

Эти элементы дают возможность построить простые диаграммы, повысить выразительность модели с учетом ее спецификации. Основными объектами потока бизнес-процессов являются события, действия и логические операторы. События обычно изображаются окружностью. Существуют специализированные события – простые, сообщения, таймеры, ошибки, отмены, компенсации, условия, сигналы. Действия схемы делятся на задания, множественные экземпляры, циклические действия, развернутый подпроцесс. Логические операторы так же подразделяются.

Событийные и логические модели бизнес-процессов

Событийная цепочка процессов или EPC-моделирование представляет собой тип блок-схем, которые чаще всего применяются для планирования ресурсов и улучшения действующих процессов. Этот тип моделирования применяется для планирования потоков работ. Модель выражается в диаграммах, которые состоят из устоявшихся символов, позволяющих показать структуру потока процессов в системе.

Метод EPC был предложен в начале 90х годов. Сегодня он широко применяется организациями для моделирования, исследования и анализа, внесения корректировок в действующие системы. Элементами модели являются:

  1. Работа. Это действие, которое выполняется в промежуток времени.
  2. Организационная единица. Элемент, которому поручается выполнение функции.
  3. Объекты ресурса, информации, материала. Это прототипы реальных объектов.
  4. Соединитель. Это элемент управления, которые определяет ветвление потока работ.
  5. Взаимосвязи. Они объединяют потоки, сочленяя их части.
  6. Поток управления. Обычно представлен пунктирной стрелкой, описывает хронологическую последовательность действий.
  7. Информационный поток. Он учитывается при изменении функции.

Методология функционального моделирования опирается на IDEF0 модель. Она позволяет формализовать и описать процессы с учетом соподчиненности объектов. Структура модели включает в себя стрелки входа, стрелки управления, стрелки механизма и стрелки выхода. За каждой из них закреплено определенное положение. По сути, модель показывает действие, которые оказывается по отношению к определенному объекту. Устанавливая набор действий и выполняемых ими функций, объект постепенно детализируется и становится понятным. Для активностей и стрелок формируются свои словари. Там даются описания и смыслы, вкладываемые в диаграмму.

IDEF0 имеет устоявшуюся структуру. Наиболее значимый блок находится в верхнем левом углу, а наименее значимый в правом нижнем. Автор модели сам определяет последовательность размещения блоков и их соподчиненность. Взаимодействие блоков описывается стрелками, так же и взаимодействие с внешним миром. Наиболее сложными являются обратная связь управления.

Моделирование бизнес-процессов позволяет наглядно продемонстрировать комплекс осуществляемых работ и их последовательность. Формализация действий и связей необходима для выявления резервов минимизации расходов и оптимизации текущих процессов.

Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу

Поиск по теме

Алфавит нотации и примеры бизнес-процессов
Алфавит нотации и примеры бизнес-процессов

Введение

В этой статье мы рассмотрим, что представляет собой нотация бизнес-моделирования BPMN и как её использовать для описания бизнес-процессов.

Главное назначение и практическое применение

Нотация BPMN (Business Process Modeling Notation) нужна для подробного описания логики выполнения бизнес-процесса, в том числе для отражения деталей процессов, таких как: события, исполнители каждого из действий, используемые и создаваемые документы и другие объекты, использующиеся в качестве входных данных для тех или иных действий или создающиеся в результате их выполнения.

BPMN позволяет описать бизнес-логику выполнения действий в виде наглядной диаграммы, а также запустить отрисованный бизнес-процесс на исполнение. Для этого используются специализированные системы BPMS (Business Process Management System), поддерживающие эту нотацию.

BPMS-системы могут автоматически перевести схему бизнес-процесса в исполняемый код и создать веб-приложение, которое будет обрабатывать данные, введённые пользователями и сторонними сервисами. Это соответствует концепции Low Code/No Code (создание программного обеспечения без разработки кода) и отлично подходит для автоматизации офисных процессов.

Технически такая возможность реализуется за счёт перевода BPMN-диаграмм в документы формата BPEL (Business Process Execution Language). BPEL-документы представляют собой инструкции исполнения бизнес-процессов для веб-сервисов.

Таким образом, BPMN используется в следующих случаях:

  1. Когда нужно детально и наглядно показать последовательность и логику взаимосвязи действий, событий, исполнителей и объектов бизнес-процесса

  2. Когда требуется запустить схему бизнес-процесса на исполнение в BPMS-системах

Краткая история появления нотации

BPMN считается довольно молодой нотацией: её 1-я версия вышла в 2009 году под эгидой профессионального консорциума OMG. Сегодня эта нотация является стандартом де-факто в ИТ-сфере и используется для описания бизнес-процессов. Текущая версия BPMN 2.0 вышла в 2011 году и используется до сих пор. В 2014 году в дополнение к BPMN группа OMG выпустила нотацию описания бизнес-правил и принятия решений (Decision Model and Notation, DMN).

DMN упрощает построение BPMN-диаграмм в случаях сложной бизнес-логики и многоуровневых её ветвлениях.

Несмотря на то, что BPMN носит универсальный характер и может использоваться в любом домене, как и любая другая нотация, BPMN имеет чётко ограниченную область применения.

BPMN не заменяет IDEF0 и других нотаций структурного моделирования бизнес-процессов, организационных структур и информационных систем. Для этих задач есть соответствующие иерархические диаграммы, а также ER, DFD и UML-нотации.

Уровни моделирования

В зависимости от целей построения BPMN-диаграмм, различают 3 уровня моделирования:

  1. Описательное моделирование, когда нужно показать успешный путь выполнения бизнес-процесса, например, чтобы согласовать его с бизнес-пользователем. Здесь применяются самые простые элементы нотации, а сама диаграмма намеренно максимально упрощается.

  2. Аналитическое моделирование используется, когда нужно полностью показать все варианты выполнения бизнес-процесса, включая логические ветвления и альтернативы. Такая диаграмма обычно создаётся для опытных пользователей и бизнес-аналитиков с помощью расширенного алфавита нотации, включая не только её базовые самые простые элементы, но и более сложные.

  3. Исполняемое моделирование предназначено для запуска на исполнение в BPMS-движке, чтобы создать веб-приложение. Здесь может использоваться всё многообразие алфавита этой нотации, включая добавление специальных параметров и скриптов, создаваемых разработчиками.

Алфавит нотации

BPMN-диаграмма отражает детальное описание бизнес-процессов в наглядном графическом виде. Главными объектами на диаграмме являются события и действия (задачи), которые соединяются потоком управления.

Поток управления — это последовательность шагов бизнес-процесса, в которой он исполняется.

Событие — это некий свершившийся факт, что-то, что возникает по ходу процесса или происходит в результате выполнения тех или иных действий. Например, «от клиента поступила заявка», «прошла неделя с момента подачи заявления» и т. д. Процесс в BPMN-диаграмме всегда начинается с события и должен заканчиваться событием.

Кроме того, на диаграмме могут отражаться исполнители бизнес-процесса, документы, используемые или создаваемые в рамках процесса и другие артефакты.

При разработке BPMN-диаграмм «для людей» (описательный и аналитическое моделирование), используются базовые элементы нотации, самые простые для понимания.

События

В нижеприведённой таблице вы можете увидеть базовый набор элементов BPMN, использующийся для отображения событий. Если внутрь круга, изображающего события, вписан какой-то элемент, он называется триггер.

Триггер определяет тип и смысл события. Например, триггер в виде конверта означает, что пришли какие-то данные, причём совсем не обязательно в виде сообщения электронной почты. Триггер в виде часов связан со временем. Если событие имеет триггер, значит, поток управления двинется дальше только тогда, когда сработает триггер этого события. Например, получены данные, наступил определённый временной интервал и так далее.

Таблица базовых элементов BPMN

Таблица базовых элементов BPMN

Подробнее весь набор событий, их визуализация и смысл приведены в Приложении А.

Поток управления

Поток действий в бизнес-процессах от стартового события до конечного может идти не только последовательно, но и параллельно и даже взаимно исключать друг друга. BPMN позволяет это продемонстрировать.

Эфемерной сущностью BPMN, которая показывает смысл концепции потока, называют токен. Подобно потоку воды токен «бежит» от стартового события диаграммы к финишному, разделяясь на несколько экземпляров с помощью логических операторов. Последовательность и вариативность выполнения действий называется бизнес-логикой и показывается с помощью логических операторов или развилок, шлюзов. Например, на диаграмме ниже представлено 2 логических оператора: исключающее ИЛИ (XOR) и включающее ИЛИ (OR).

Процесс утреннего пробуждения

Пример процесса утреннего пробуждения

Пример процесса утреннего пробуждения

Как можно видеть на диаграмме, после стартового события выполняется первое действие («Проверить время звонка»). Следующий за ним логический оператор исключающего ИЛИ, подобно шлюзу, пропускает дальше поток управления только по одной ветке: «да» или «нет». Причём ветка «нет» здесь помечена как поток по умолчанию, который выполнится, если все остальные условия не будут верны.

После выполнения действия оператор включающего ИЛИ (OR) пропускает поток на действие «Выпить кофе» или на действие «Узнать новости» или по обоим веткам. Исключения здесь нет, ручеёк потока управления распараллеливается на две ветки, чтобы потом объединиться снова в одну и один раз выполнить действие «приготовиться к делам». После выполнения этого действия процесс заканчивается конечным событием.

Рассмотренный пример иллюстрирует так называемую оркестровку, то есть последовательность выполнения действий в рамках одного управляющего центра. Управляющий центр (или пул) может быть процессом, системой, крупным элементом оргструктуры или внешнего контрагента.

Оркестровка предполагает, что процесс завершится только после выполнения всех его потоков управления, то есть когда все токены закончат свой жизненный цикл, дойдя до конечных событий. При этом последовательность выполнения действий, то есть поток управления внутри процесса, выполняется в рамках дорожки.

Диаграмма BPMN может содержать один или несколько пулов, каждый из которых может содержать одну или несколько дорожек.

Процесс утоления голода

В следующем примере процесс «утоления голода» состоит из двух дорожек («Ребёнок» и «Мама»), общение между которыми выполняется через поток управления.

Пример процесса утоления голода

Пример процесса утоления голода

Стартовым событием является простое событие «Возникло чувство голода» на дорожке Ребёнок, а конечным — простое событие «Чувство голода удовлетворено» на этой же самой дорожке.

Сам процесс представлен линейным потоком, без логических ветвлений. Однако при выполнении задачи «Найти продукты» возникло граничное прерывающее событие «Решено пойти в кафе», которое запускает ветку с задачей «Собраться в кафе» и заканчивается событием-терминатором, который останавливает весь процесс в целом.

Кафе показано отдельным свёрнутым пулом, общение с которым происходит через поток сообщений в рамках свёрнутой задачи «Собраться в кафе». Предполагается, что детали выполнения задачи «Собраться в кафе» отражены на отдельной диаграмме.

Типы событий

Рассмотренные примеры не показывают даже 10% всех существующих в алфавите нотации BPMN элементов. Таким образом, алфавит нотации BPMN очень широк и позволяет подробно описать даже самую сложную бизнес-логику.

В частности, одних только событий насчитывается 13 типов в зависимости от связанного триггера, например, сообщение, таймер и прочее. Некоторые из этих событий могут быть стартовыми, промежуточными и финишными, в зависимости от их расположения в потоке управления.

Также некоторые события могут быть прерывающими и не прерывающими.

Прерывающие события (обработчики) приостанавливают поток управления, ожидая прихода указанного в событии триггера. Непрерывающие события продолжают движение потока управления дальше, без остановки. Все стартовые события и некоторые промежуточные являются событиями-обработчиками. Триггер внутри таких событий не закрашен. Например, конверт в событии с типом «сообщение‎» будет белого цвета.

События-инициаторы генерируют результат выполнения действий в процессе, при этом не приостанавливая выполнение бизнес-процесса. Такие события могут, например, отправлять сообщения, генерировать сигналы, возвращать ошибки. Все конечные события и некоторые промежуточные являются событиями-инициаторами. Триггер внутри них закрашен. Например, конверт в событии с типом «сообщение» будет чёрного цвета.

Прерывающие события с разным типом

Прерывающие события с разным типом

События могут располагаться в потоке управления между действиями процесса или на границе действия — в этом случае они считаются граничными.

Граничные события являются промежуточными, они находятся на границе действия, обозначая те факты, которые случились при его выполнении. Они могут прерывать процесс (граничные прерывающие события) или активировать дополнительный поток управления, который выполняется одновременно с выполнением подпроцесса (граничные не прерывающие события). Граничные прерывающие события обозначается кругом с двойной сплошной окантовкой. У граничных непрерывающих событий окантовка тоже двойная, но в виде штриховой линии.

Граничные прерывающие и непрерывающие события

Граничные прерывающие и непрерывающие события

На следующей диаграмме показаны примеры прерывающих и непрерывающих граничных событий с типом «сообщение». В этом примере действие «Выпить кофе» может выполниться 2 раза, после «Вылезти из кровати» и «Прочитать новости».

Примеры прерывающих и непрерывающих граничных событий с типом «сообщение»

Примеры прерывающих и непрерывающих граничных событий с типом «сообщение»

Типы действий

Подобно событиям, действия в BPMN также могут быть разных типов:

  • Выполняемые вручную без использования какого-либо ПО, например, съесть пиццу.

  • Выполняемые пользователем с помощью ПО, к примеру, заказать пиццу.

  • Выполняемые скриптом или сервисом, например, изменить статус заказа пиццы.

Аналогично событиям, тип действия показывается значком в графическом обозначении этого элемента нотации. Если нужно показать, что действие выполняется несколько раз или в цикле, это можно сделать с помощью маркера.

Более подробно про типы действий, их смысл и графические обозначения рассказано в Приложении Б.

Логические операторы

Поскольку BPMN показывает логику выполнения бизнес-процесса, в диаграммах используются логические операторы, которые также называются развилками или шлюзами. Изначально их всего три: OR, XOR и AND.

XOR представляет собой исключающее или, когда только одна ветка из входящих или исходящих потоков может быть истинной. Например, светофор для пешеходов, когда в один момент времени может гореть или красный или зелёный свет, причём один сигнал взаимно исключает другой. Пожалуй, это самый популярный оператор бизнес-логики, который наиболее активно используется в схемах бизнес-процессов.

Пример исключающего ИЛИ

Пример исключающего ИЛИ

В отличие от исключающего или, простое ИЛИ (OR) допускает возможность активации как нескольких веток, так и одной из них. В математическом смысле этот оператор реализует дизъюнкцию или логическое сложение переменных, что показано в таблице истинности на слайде.

Наконец, логическое И (AND) означает активацию всех входящих или исходящих в этот оператор потоков управления, реализуя логическое умножение переменных, т. е. операцию конъюнкции.

Пример логического И

Пример логического И

Поскольку алфавит BPMN является избыточным, помимо базовых операторов булевой алгебры (то есть ранее рассмотренных И, ИЛИ и исключающего ИЛИ) в нотации также присутствуют усложнённые вариации этих операторов.

Например, исключающее ИЛИ по событиям, событийное И, а также сложный оператор, который объединяет несколько из упомянутых и моделирует сложную бизнес-логику. Его не рекомендуется использовать на диаграммах, т.к. не очевидно, что именно он показывает.

Следующий рисунок показывает использование эксклюзивного шлюза по событиям, который запускает движение потока только по той ветке, где событие произойдёт раньше. Например, получено согласие от клиента ИЛИ прошло 5 дней (без новостей от клиента).

Пример использования эксклюзивного шлюза по событиям

Пример использования эксклюзивного шлюза по событиям

Все остальные шлюзы, которые есть в BPMN, приведены в Приложении В.

Артефакты

Также на BPMN-диаграммах могут встречаться данные в виде входных и выходных документов к задачам, хранилищ данных и сообщений. Они называются артефактами.

Вы можете найти полный перечень артефактов в Приложении Г.

Правила построения диаграмм

Рассмотрим пример бизнес-процесса обработки заявки:

Пример бизнес-процесса обработки заявки

Пример бизнес-процесса обработки заявки

Стартовым событием в нашем процессе является поступление заявки от клиента. Обратите внимание, что клиент на диаграмме показан в виде свернутого пула: мы не видим никаких действий в пуле клиента, потому что для рассматриваемого процесса он представляет собой чёрный ящик, от которого приходят и уходят потоки сообщений, без подробностей обработки.

Чтобы распределить действия по областям ответственности разных ролей, можно использовать дорожки в рамках одного или нескольких пулов. В рамках одного пула переход между действиями выполняется через поток управления, показываемый сплошной линией, а между собой пулы общаются друг с другом через поток сообщений, обозначаемый пунктирной линией.

Обозначение действий по областям ответственности разных ролей

Обозначение действий по областям ответственности разных ролей

После действия «Направить клиенту коммерческое предложение (КП)» на диаграмме используется логический оператор ИЛИ (событийный XOR), после которого возможен один из двух вариантов:

1. Если прошло 5 дней, что показано событием с триггером таймер, и ответа от клиента нет, заявке присваивается статус «Отказ» в CRM-системе и наступает финишное событие «Заявка закрыта».

2. Если же ответ от клиента получен и 5 дней ещё не прошло, процесс движется дальше в зависимости от данных в этом ответе.

Таким образом либо заявке присваивается статус «Отказ» или выполняется свернутая задача «Сформировать проект договора», детали которой показаны на отдельной диаграмме.

В результате этой задачи создаётся документ «Проект договора» и наступает финишное событие «Заявка успешно обработана».

Поток по умолчанию

Если в диаграмме используются операторы обычного XOR, проверяющего условия по данным, и OR (неисключающего ИЛИ) рекомендуется помечать поток по умолчанию, который активируется, если другие условия не сработали. Поток по умолчанию допустимо не подписывать, если подписаны остальные потоки и диаграмма остаётся понятной. В примере ниже «‎Нецелевой» — поток по умолчанию.

Пример обозначения потока по умолчанию

Пример обозначения потока по умолчанию

Альтернативный способ показать условия

Поскольку алфавит нотации BPMN чрезмерно широкий, даже избыточный, то некоторые элементы по сути эквивалентны друг другу. В частности, вместо шлюза XOR по данным можно зашить условие в сам поток управления. Он обозначается маленьким ромбом в начале стрелки и содержит условие, которое определяет, будет активирован данный поток или нет. Этот поток нельзя использовать со шлюзами. В случае визуально нагруженной диаграммы с большим количеством блоков такой приём может чуть облегчить её и упростить восприятие.

Пример условия зашитого в поток управления

Пример условия зашитого в поток управления

Задачи и события

Говоря про вариативность BPMN, следует отметить небольшое различие между событиями-сообщениями и задачами-сообщениями. По сути это одно и тоже, но к задачам-сообщениям можно прикреплять обработчики событий (например, таймер) и модификаторы (например, цикл по объектам), а к самим событиям — нет.

Ниже показан пример диаграммы с задачами по отправке и получению сообщения:

Пример этой же диаграммы с событиями получения и отправки сообщений:

Но если в рамках отправки или получения сообщений произошли какие-то события, например, связанные со временем, это можно показать только с помощью действий, поскольку они допускают размещение граничных событий. Например, при отправке КП пришли данные о том, что цены услугу изменились и поэтому нужно сформировать КП заново. А во время получения вопросов по КП стало ясно, что клиенту нужна другая услуга, т. е. текущее КП неактуально и нужно сформировать новое.

Рекомендации по использованию BPMN

Такая вариативность, когда схема одного и тоже же процесса может выглядеть по-разному у нескольких аналитиков, является скорее недостатком нотации, чем достоинством. Поэтому при использовании BPMN в качестве корпоративного стандарта описания бизнес-процессов следует ограничить алфавит этой нотации, определив во внутреннем соглашении, какие элементы допустимо использовать, и что именно они будут означать в практическом применении.

Принимая во внимание три уровня моделирования BPMN и избыточный алфавит этой нотации, можно сделать вывод, что при проектировании диаграмм «‎для людей» (без запуска на выполнение в BPMS-системах) следует намеренно ограничить количество используемых элементов:

  • Использовать только пользовательские и ручные задачи — без сценариев, сервисов и бизнес-правил, отправки и получения сообщений.

  • Использовать только свернутые подпроцессы, раскрывая их детали на отдельной диаграмме.

  • Использовать только XOR и AND, без событийных шлюзов и OR, так как разница между исключающим и не исключающим ИЛИ понятна не всем пользователям.

  • Использовать события с типом простое, таймер, сообщение и останов.

Для упрощения восприятия диаграммы стоит придерживаться правил наименования:

  • Внешних контрагентов показывать как закрытые, они же — свёрнутые пулы (пулы, в которых нет действий).

  • Называть закрытые пулы ролями или бизнес-единицами, а открытые — процессами.

  • Называть дорожки также, как роль, должность или структурное подразделение.

  • Называть действия (задачи) в стиле Глагол-Существительное, например, «‎Проверить счёт», «Подтвердить заявку», «Оформить договор».

  • Называть события как свершившийся факт в прошедшем времени, к примеру, «Поступила заявка», «Прошло 3 дня».

  • Подписывать исходящие из XOR стрелки, например, «Да» и «Нет», а также отмечать поток по умолчанию.

Также рекомендуется:

  • Показывать успешное и неуспешное завершение процесса разными финишными событиями.

  • Не выводить поток управления за пределы подпроцесса.

  • Взаимодействие между разными пулами показывать через поток сообщений (пунктирной стрелкой), который не может присоединяться к шлюзам, в отличие от потока управления.

Наконец, при разработке любой диаграммы нужно помнить о главном правиле аналитика: независимо от нотации, ваша схема должна быть МАКСИМАЛЬНО простой и понятной читателю БЕЗ знания тонкостей процессного моделирования!

В целом алгоритм разработки BPMN-диаграммы можно представить как набор следующих 7 шагов:

  1. Определить границы процесса, т. е. стартовое и конечное события, участников и полезный результат.

  2. Описать «счастливый» путь (happy path), который ведёт к созданию полезного результата (продукта).

  3. Добавить условия и альтернативные потоки.

  4. Добавить неуспешные завершения.

  5. Добавить артефакты (объекты и хранилища данных).

  6. Раскрыть на новых связанных диаграммах свёрнутые подпроцессы.

  7. Добавить промежуточные событийные потоки к внешним пулам.

Пример построения диаграммы по текстовому описанию

Рассмотрим пример процессов работы с клиентской заявкой, представленной двумя пулами: «Обработка заявки» и «Заключение договора».

Клиент является внешним участником этих бизнес-процессов, то есть чёрным ящиком, поэтому он показан свёрнутым пулом. Общение между пулами реализовано через потоки сообщений.

Процесс начинается с момента, когда клиент оставил заявку на сайте (то есть поступление заявки является триггером процесса, его стартовым событием). На основании заявки, в которой указаны подробности заказа, менеджер формирует коммерческое предложение (КП). Далее менеджер озвучивает КП по телефону или направляет на email, или же делает и то, и другое — в зависимости от пожеланий клиента и указанных в заявке контактных данных.

Узнав подробности коммерческого предложения, клиент принимает решение о продолжении сотрудничества или отказе от него. Если клиент не согласился на условия КП, на этом процесс работы с ним заканчивается, а заявке присваивается статус «Отказ».

Если же клиента устраивают все условия, он сообщает менеджеру о намерении заключить договор и передаёт нужные для этого данные. Менеджер формирует новую версию проекта договора и отправляет его на согласование клиенту. При отсутствии возражений клиент подписывает договор. После этого договор считается заключённым, и на этом бизнес-процесс заканчивается, и запускается процесс оплаты, описанный на отдельной диаграмме.

При наличии возражений к проекту договора клиент вносит в него изменения и снова направляет менеджеру. Менеджер формирует новый проект договора и снова отправляет клиенту на согласование, то есть идёт возврат к ранее выполняемой задаче.

Пример построения диаграммы по текстовому описанию

Пример построения диаграммы по текстовому описанию

Инструменты для разработки бизнес-процессов в нотации BPMN

BPMN-диаграммы для людей, то есть без запуска на исполнение, можно разработать, например, в следующих онлайн-редакторах:

  • ШТОРМ — веб-редактор от команды Дениса Котова, пожалуй, главного евангелиста BPMN в России, с автопроверкой диаграмм и возможностями командной работы в одном пространстве;

  • Online BPMN — простой и удобный веб-редактор, поддерживает интеграцию с BPMS-системой;

  • Cavemo — веб-редактор, аналогичный предыдущему, имеет офлайн-версию

  • простые веб-«рисовалки‎» Lucidchart, Draw.io, Visual Paradigm

Также алфавит нотации BPMN поддерживается и в MS Visio, ARIS Express и других редакторах диаграмм общего назначения.

Заключение

BPMN-диаграмма имеет массу достоинств. Она позволяет графически показать детальную логику выполнения процесса с помощью логических операторов, событий, документов и прочих объектов. BPMN-диаграмма может быть очень простой, наглядной и понятной для бизнес-пользователей, а также может быть запущена на исполнение в BPMS-движках. Сегодня именно эта нотация считается стандартом де-факто в ИТ-отрасли для описания бизнес-процессов.

Однако, избыточный алфавит нотации, особенно слишком большой набор событий и шлюзов, затрудняют разработку и чтение диаграмм. Это приводит к тому, что у разных аналитиков могут получиться разные диаграммы описания одного и того же процесса. Такая вариативность не всегда хороша, поскольку повышает семантическую нагрузку на читателя. Поэтому при использовании BPMN в качестве корпоративного стандарта визуального описания бизнес-процессов (без запуска на исполнение в BPMS) следует определить, какие элементы вы с коллегами будете использовать, и что именно каждый из них означает, чтобы исключить риски возможных семантических расхождений и снизить смысловую нагрузку на читателей диаграммы.


Анна Вичугова

Бизнес-аналитик, CBAP, к.т.н., тренер Systems.Education,
основатель и тренер Школы прикладного бизнес-анализа

  • Кандидат технических наук (Системный анализ, управление и обработка информации, 2013)

  • Сертифицированный бизнес-аналитик (IIBA CBAP, 2020)

  • Сертифицированный специалист Business Studio и СЭД Directum

Профессиональные интересы: системный анализ, бизнес-анализ, разработка и поддержка СМК, ССП (KPI), анализ и формализация бизнес-процессов (UML, IDEF, BPMN), Data Science, технологии Big Data, разработка технической документации (ТЗ по ГОСТам серии 19, 34, руководства пользователя и администратора, описание программных продуктов), управление продуктами и проектами.

#статьи

  • 10 авг 2022

  • 0

Моделирование бизнес-процессов: для чего оно нужно и как его провести

Продолжаем погружаться в управление бизнес-процессами. Рассказываем, как смоделировать процессы компании и описать их самостоятельно.

Иллюстрация: Andrea Piacquadio / Pexels / Colowgee для Skillbox Media

Ксеня Шестак

Рассказывает просто о сложных вещах из мира бизнеса и управления. До редактуры — пять лет в банке и три — в оценке имущества. Разбирается в Excel, финансах и корпоративной жизни.

Дипломированный специалист по автоматизации бизнес-процессов. Девять лет опыта в бизнесе и консалтинге. Смоделировал более тысячи процессов для торговых и промышленных предприятий. Основатель OkoCRM.


Фото: личный архив Александра Завьялова

Ни один процесс нельзя улучшить, предварительно не описав его. Это касается не только бизнес-процессов больших компаний, но и алгоритмов работы ИП или самозанятых. Прежде чем оптимизировать бизнес-процессы, важно зафиксировать, как они работают, — то есть смоделировать.

О базовых терминах и идеях в области бизнес-процессов мы рассказали в большом гайде. В этой статье разберём подробнее:

  • что такое моделирование бизнес-процессов и нотации для моделирования;
  • какие есть подходы к моделированию и кто этим обычно занимается;
  • как изображают бизнес-процессы;
  • как самостоятельно описать бизнес-процессы.

Бизнес-процессы — любые операции внутри компании, которые помогают решать бизнес-задачи и зарабатывать. Моделирование бизнес-процессов — описание этих операций и документирование требований к ним.

Ответственные за моделирование разбираются в процессах компании и описывают, кто, что и как делает. Изучают каждую операцию и разбивают её на этапы. Сначала описывают всё это текстом, затем превращают описание в схему.

В профессиональном моделировании бизнес-процессов часто используют нотации. Нотация — это набор правил для графического описания бизнес-моделей. Нотации описывают:

  • какие иконки использовать в моделировании и как их читать;
  • как отображать последовательность действий в процессе и отношения внутри него;
  • какие элементы обязательно нужно включить.

Нотации нужны для того, чтобы любой человек понимал, что изображено на схеме. Даже если пользователь видит её впервые, он должен разобраться.

Специалисты придумали много вариантов нотаций. Их делят на две основные категории:

  • Структурные. Они показывают элементы процесса и взаимосвязи между ними. Это нотации стандарта IDEF: IDEF0, IDEF1x, IDEF4, IDEF5.
  • Динамические. Они показывают логику выполнения процессов, последовательность и варианты их использования. Это нотации DFD, EPC, BPMN.

Ниже, когда мы будем говорить о подходах к моделированию, расскажем о двух вариантах нотаций — IDEF0 и BPMN.

С получившейся моделью бизнес-процесса работают дальше. Двигают элементы так, чтобы корректировать продолжительность цикла, влиять на качество результата или снижать себестоимость. Это называется оптимизацией бизнес-процесса — подробнее о ней говорили в статье. Но прежде чем оптимизировать и улучшать, важно провести качественное моделирование.

В моделировании бизнес-процессов есть три основных подхода: функциональный, процессный и ментальный. В следующих разделах разберём их подробнее.

Иногда можно встретить и другие подходы, но обычно это гибридные решения, собранные из основных. Каждый из трёх подходов предполагает, что процессы нужно визуализировать — рисовать их в виде схем. Различия подходов — в принципах визуализации.

При этом подходе описывают результаты, которые нужно получить, и ресурсы, которые при этом будут задействованы, без учёта последовательности действий.

У модели есть точки входа и выхода: то, что имеем на старте, и то, что хотим получить. Внутри — промежуточные результаты, ресурсы и факторы, которые влияют на процесс.

Задача функционального подхода — показать, какие факторы нужно учесть и какие ресурсы задействовать, чтобы процесс состоялся. Подробного описания действий в этом случае не будет, но появится общее представление о процессе.

Я использую этот подход, чтобы оценить результативность бизнес-процесса, а также для того, чтобы показать свои идеи и варианты решений: от общего к деталям.

На мой взгляд, функциональный подход понятнее всего реализован в нотации IDEF0. Она рассматривает процесс как совокупность логически связанных между собой работ. Нотация показывает, как объекты подчинены друг другу внутри процесса.

Разберём на примере. Пусть это будет изготовление рекламного ролика.

Процесс изготовления рекламного ролика — основной блок с процессами. Я называю его «чёрный ящик». У него есть три входа и один выход:

1. Сверху — вход для информации о контроле и ограничениях. Это данные, которые определяют условия для реализации процесса. Например, при разработке ролика нас будет ограничивать законодательство и стайлбук заказчика. А ещё мы будем опираться на перечень услуг клиента — чтобы в рекламе были корректные данные.

2. Слева — вход для основной информации. На её основе будет создан результат. В примере с роликом, чтобы получить эту информацию, для заказчика проводят брифинг.

О том, как составить бриф для клиента в рекламе и digital, писали в статье.

3. Снизу — вход для механизма, который будет осуществлять функцию. В примере с роликом это CRM, где хранятся данные о заказчике, и сотрудники телеканала, которые будут снимать ролик.

4. Справа — выходы. Это результаты, которые мы получим: заключим договор, снимем ролик и предложим сотрудничать на постоянной основе.

Вот как функция будет выглядеть в виде диаграммы.

Функциональная модель процесса изготовления рекламного ролика
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media

В итоге из нескольких таких диаграмм можно собрать одну большую. Важно соблюдать правила расположения данных — сверху, слева и снизу, — чтобы связи между ними сохранялись.

Для неподготовленного управленца это самый понятный подход. Его используют, когда уже определены границы процесса — начало и конец события.

При процессном подходе описывают не результат, а действия, которые необходимо совершить для достижения результата. Процесс можно детализировать сколько угодно — вплоть до операций каждого сотрудника. Получается блок-схема.

Я сторонник процессного подхода. В результате него получаются более прикладные модели, которые понятны и руководителю компании, и исполнителям. Функциональный же подход больше полезен для общего проектирования процессов — и далёк от их практической реализации.

Например, в функциональном подходе «Обработка заявки» — только один из элементов входа. В центре внимания — результат, то есть заключение сделки. В процессном подходе «Обработка заявки» — большой алгоритм. Он подробно описывает действия всей команды.

У процессного подхода есть свои нотации. Стандартом считается BPMN — базовый набор условных обозначений. Его используют для изображения бизнес-процесса в виде блок-схемы.

Нотация BPMN есть в каждом конструкторе для моделирования, но пользоваться ей не обязательно. Гораздо важнее, чтобы схема процесса была читаемой и понятной для руководителя и исполнителей.

Для примера нарисовали блок-схему обработки заявки в учебном центре. Она не соответствует канонам BPMN, но всё равно наглядна и понятна.

Фрагмент процессной модели бизнес-процесса: основные действия менеджера по продажам
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media

Это вариант моделирования «для себя». Его используют, чтобы структурировать общие представления о бизнес-процессе, но не раскладывать его на этапы и не составлять алгоритмов.

При ментальном подходе на процесс смотрят не как на последовательность результатов или действий, а как на набор связанных друг с другом понятий. Обычно их собирают на интеллект-карте: в центре «чёрный ящик» с процессом, на орбите — связанные с ним идеи и элементы. Жёстких рамок и нотаций нет — карты рисуют в произвольной форме.

Такая визуализация помогает найти решение, как сделать процесс эффективнее. Дальше это решение воплощают на основе процессного подхода: забирают в основную модель главные элементы, а ненужные отбрасывают.

Ниже дан пример ментальной карты процесса снабжения предприятия. На карте собраны понятия, которые связаны между собой внутри процесса. Но по этапам они не распределены.

Фрагмент ментальной модели. Составлен в свободной форме — все элементы вращаются на орбите процесса
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media

Обычно моделированием бизнес-процессов занимаются внутренние сотрудники компании или подрядчики. Выбор исполнителя зависит от размеров бизнеса и целей моделирования.

Например, если нужно построить воронку продаж для CRM и при этом нет цели улучшать процессы, можно строить модель можно своими силами. Когда цель моделирования в том, чтобы оптимизировать процессы, лучше обратиться к аналитикам. Для оптимизации нужно глубоко разобраться в процессах и ещё и думать над тем, как их доработать. Потребуется опыт и знание инструментов.

Рассмотрим, кто может заниматься моделированием процессов.

Собственник и сотрудники. В небольших компаниях лучше, чтобы процессы моделировал собственник: он знает свой бизнес и сможет подробно его описать. Самих процессов в таких компаниях немного, а сложная детализация обычно не нужна.

В компаниях покрупнее собственнику лучше привлекать к моделированию помощников: собрать команду из руководителей отделов и проработать основные процессы вместе. Например, процессы в отделе продаж лучше разбирать со старшим менеджером, а процессы в цехе — с главным инженером.

Подрядчики. В среднем и крупном бизнесе моделировать бизнес-процессы внутренними силами точно не получится — количество и объём всех процессов уже не укладываются в голове собственника.

В этом случае моделированием занимается экспертная группа. В неё входят приглашённые бизнес-аналитики и специалисты, участвующие в моделируемых процессах.

Моделирование как отдельную услугу заказывают редко. Чаще это один из этапов внедрения систем автоматизации — CRM, ECM или ERP. Это работает по такой схеме:

  • Команда внедрения — подрядчик — приходит на территорию заказчика.
  • Она описывает процессы, проводит аудит и составляет аналитический отчёт с вариантами оптимизации.
  • Заказчик утверждает отчёт.
  • Подрядчик внедряет систему автоматизации с уже оптимизированными процессами.

Фрагмент отчёта бизнес-аналитика
Изображение: личный архив Александра Завьялова

Чаще всего бизнес-процессы моделируют графически, в виде карт и схем, как мы показывали выше. Иногда описывают текстом — в виде пошаговой инструкции с уточнениями, кто и что делает. Также используют таблицы: в строках пишут действия, а в столбцах — исполнителей и этапы.

На мой взгляд, графическое моделирование — наиболее удобное и наглядное. Изобразить бизнес-процессы можно двумя способами: в специальных программах для моделирования и в обычных графических редакторах.

В специальных программах. Это способ для профессионалов в моделировании.

Специальный софт удобен тем, что шаблоны нотаций уже вшиты в него, — не нужно изучать правила иллюстрирования дополнительно. Но придётся разбираться в функциональности программ.

Вот четыре конструктора, которые я использовал в своей практике для моделирования процессов:

  • Microsoft Visio 2010 — векторный графический редактор для создания разных видов схем: блок-схем, схем технологических процессов, моделей бизнес-процессов, планов зданий и этажей, трёхмерных карт и так далее. Платный.
  • Bizagi Process Modeler — программа для моделирования процессов по нотации BPMN с возможностью совместной работы. Бесплатная.
  • ARIS Express — программа для моделирования бизнес-процессов и оргструктуры с нотациями eEPC или BPMN. Бесплатная.
  • Business Studio — система, в которой можно описать, оптимизировать и регламентировать бизнес-процессы предприятия. Платная.

Фрагмент бизнес-модели с процессом обработки заявки в Business Studio
Скриншот: личный архив Александра Завьялова

Как правило, у всех платных конструкторов есть демоверсии, которых хватает, чтобы смоделировать простой процесс. Но повторюсь, специальное ПО — вариант для профессионалов. Не нужно тратить на него время, если вы не планируете моделировать бизнес-процессы постоянно.

В графических редакторах. Этот способ подойдёт для новичков, которые только знакомятся с моделированием бизнес-процессов. Проще всего взять обычный графический редактор — например, Microsoft Paint, Figma или Adobe Photoshop — и самостоятельно нарисовать интуитивно понятную схему процесса.

Также для изображения бизнес-процессов используют сервисы для создания ментальных карт. На мой взгляд, самые удачные из них — XMind, Diagrams и MindManager.

При выборе сервиса главное, чтобы пользователю было удобно пользоваться им и чтобы было понятно, что получается в итоге. Стандартизация и каноны при этом не так важны. На первых порах для внутреннего использования этот вариант самый доступный.

Покажем, как описать и смоделировать бизнес-процесс, на примере обработки заявки учебного центра. Использовать конструкторы не будем — все модели из примера построим в графическом редакторе.

1. Задаём точки входа и выхода. Вход — первое событие в процессе, выход — результат. Так обозначают границы, чтобы потом наполнить процесс действиями. Нужно определить:

  • Когда начинается процесс. В нашем примере это момент получения заявки от клиента. Если компания использует CRM, точкой входа будет попадание заявки в систему.
  • Когда процесс закончится. Это момент успешной реализации сделки: клиент оплатил счёт, а продавец и логист организовали доставку.

Можно придумать несколько вариантов точек входа и выхода — для разных вариантов развития события.

Задаём границы бизнес-процесса
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media

2. Описываем элементы. При составлении схемы перед глазами нужно держать основную информацию о процессе, чтобы ничего не забыть. Для этого в любом файле подробно описываем:

  • зачем нужен процесс;
  • из каких шагов и действий он состоит;
  • кто исполнители;
  • есть ли ограничения по срокам — сколько времени должен занимать весь процесс и его отдельные шаги;
  • какие события сопровождают действия исполнителей — например, обмен документами, информацией, денежные переводы;
  • какого результата нужно достичь — например, нужны подготовленные документы или оплата по счёту;
  • перечень ресурсов — что исполнителю нужно для реализации процесса;
  • показатели эффективности — по каким параметрам отслеживать, достигнута цель процесса или нет;
  • детали и особенности отдельных этапов.

Здесь лежит шаблон текстового описания процесса.

3. Выделяем основные этапы процесса. На основе описанного в предыдущем пункте процесса составляем блок-схему. В графическом редакторе рисуем каркас — основные этапы в пределах границ входа и выхода.

Рисуем каркас — основные этапы процесса
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media

4. Добавляем детали. Наполняем каркас «мясом» — основными событиями по процессу и действиями исполнителя по алгоритму.

Добавляем детали — основные события процесса и действия исполнителя
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media

5. Задаём роли. В процессе может быть несколько исполнительских ролей. Их может выполнять один или несколько сотрудников. Обычно роли обезличены, без уточнения фамилий, — только должности.

6. Наполняем схему ресурсами. Отмечаем на схеме источники ресурсов, которые будут использовать в бизнес-процессе. Например, какие документы кто кому и на каком этапе отправит, какие базы и системы для этого будет использовать.

В нашей «ручной» схеме — это просто дополнительные элементы в алгоритме. Если для моделирования используется специальный софт, к схеме можно прикрепить ссылки.

Фрагмент процессной модели бизнес-процесса: основные действия менеджера по продажам
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media

Блок-схема готова. Если таких схем несколько, их процессы можно связать друг с другом на одной карте.

Схемы и алгоритмы нужны, чтобы сделать процессы эффективнее и полезнее для бизнеса. Кроме этого, с готовыми моделями бизнес-процессов проще проводить автоматизацию. Об автоматизации бизнес-процессов расскажем в следующей статье.

  • Бизнес-процессы — любые операции внутри компании, которые помогают решать бизнес-задачи и зарабатывать. Моделирование бизнес-процессов — описание существующих в компании процессов и документирование требований к ним.
  • В моделировании бизнес-процессов есть три основных подхода: функциональный, процессный и ментальный. Самый понятный подход для неподготовленного человека — процессный. Он даёт подробный алгоритм действий для сотрудников и глубокую детализацию операций.
  • Моделировать процессы можно своими силами — если бизнес небольшой и несложный. Если в дальнейшем нужно оптимизировать процессы, лучше привлечь консультантов.
  • Бизнес-процессы обычно описывают графически — в виде карт и интуитивно понятных схем. Так с ними проще работать.
  • Смоделировать процесс можно самому: разобрать внутреннюю кухню компании, описать в тексте все алгоритмы и на основе этого построить схему в графическом редакторе.

Другие материалы Skillbox Media для менеджеров

Эффективный руководитель

Вы научитесь разрабатывать стратегию, ставить цели, создавать бизнес‑процессы и комфортный климат в команде. Найдёте точки роста в своей компании, сможете претендовать на повышение или масштабировать бизнес.

Узнать про курс

Владимир Репин

Член ABPMP Russia

Доцент

Консультант по управлению

Бизнес-тренер

Кандидат технических наук

В статье В. В. Репина рассматриваются практические аспекты определения границ процессов при моделировании в среде Business Studio в нотации «Процедура» (простая блок-схема, Cross Functional Process Chart). Так же обсуждается вопрос привязки документов к стрелкам. Статья адресована сотрудникам компаний, осваивающим моделирование процессов с использованием Business Studio 4.0. Статья № 1 из серии статей.

Введение

В данной статье мы рассмотрим некоторые практические важные аспекты использования среды моделирования Business Studio 4.0. Для опытных бизнес-аналитиков эта информация, возможно, покажется элементарной. Но для сотрудников компаний, которые не являются искушенными в бизнес-моделировании, она необходима для успешного описания процессов.

Мы затронем только три аспекта моделирования: определение границ процессов, использование событий и привязка документов к стрелкам. Первые два аспекта важны независимо от применяемой системы моделирования. Третий обусловлен особенностями архитектуры именно Business Studio.

Границы процессов

На рис. 1 показано, что для определения границ любого процесса необходимо определить:

  1. Входы/выходы;
  2. Инициирующие и завершающие события.

Входы/выходы процесса — это информационные или материальные ресурсы. При определении границ процесса важно четко определить требования к этим ресурсам. Это можно сделать при помощи разного рода спецификаций. Кроме того, желательно продумать, как именно (по какой методике) нужно будет проверять соответствие входящего/исходящего ресурса установленной спецификации (требованиям).

Рис. 1. Определение границ процесса: входы/выходы и события

Понятие входов/выходов достаточно очевидно и понятно. Сложнее обстоит дело с понятием «событие». Неискушенные в бизнес-моделировании сотрудники не сразу понимают смысл и ценность использования понятия «события» для описания процессов, делая акцент при моделировании только на информационные (материальные) потоки (входы/выходы). В результате границы процессов в моделях оказываются определены нечетко. Что снижает практическую ценность моделей для последующего анализа и принятия решений (по зонам ответственности менеджеров, реорганизации процесса, регламентации и проч.).

Давайте попытаемся понять, что же такое «событие». В «Википедии» приводится следующее определение:

«Событие — то, что имеет место, происходит, наступает в произвольной точке пространства-времени; значительное происшествие…»

Определение, конечно, не очень четкое. Оно скорее философское. Посмотрим, что говорят профессиональные стандарты.
В стандарте ISO 19510 «Information technology — Object Management Group Business Process Model and Notation» в разделе 8.4.5 Events приводится следующее определение события:

«An Event is something that happens during the course of a Process (событие — это что-то, чтослучаетсявовремявыполненияпроцесса)».

К сожалению, это тоже не самое понятное и четкое определение.

Обратимся к стандартам ARIS. Определение, приводимое в «Методах ARIS» сформулировано следующим образом:

«Под событием будем понимать тот факт, что информационный объект получает связанный с бизнес-процессом статус, который управляет или воздействует на дальнейшее выполнение бизнес-процесса. События переключают функции, т. е. передают управление от одной функции к другой; они могут быть также результатом выполнения функций. В отличие от функций, которые имеют некоторую продолжительность, события, происходят моментально.

События переключают функции и могут быть результатом выполнения функции. Упорядочивание комбинации событий и функций в последовательность позволяет:

  • Создать событийные диаграммы процессов EPC (Event — Driven Process Chain — цепочка процесса, управляемая событиями). С помощью этих диаграмм процедуры;
  • Бизнес-процесса представляются как логические последовательности событий.»

Указанное определение является более четким и практически ориентированным.

Так же приведем определение события, сформулированное разработчиком среды моделирования Business Studio:

Состояние, зафиксированное в момент времени с нулевой длительностью, важное с точки зрения анализа поведения моделируемой системы.

С точки зрения практических задач моделирования бизнес-процессов можно определить, как минимум, три разных типа событий, на примере которых понятие события становится более очевидным (см. примеры на рис. 1):

  1. Событие, связанное с поступлением (отправкой) ресурса (информации, материального объекта);
  2. Событие, связанное с наступлением определенного времени:
    • По абсолютной временной шкале;
    • По относительной временной шкале.
  3. Событие, связанное с выполнение определенного условия.

Итак, ключевое назначение событий в модели:

  • Обозначение начала процесса;
  • Маршрутизация процесса в зависимости от различных ситуаций;
  • Обозначение завершения процесса.

Подчеркнем, понятие «событие» используется во всех современных нотациях, используемых для моделирования бизнес-процессов на операционном уровне (WorkFlow): eEPC, BPMN 2.0, CFFC. Далее в статьях серии мы рассмотрим, каким образом применяются события, и определяются границы процессов в указанных нотациях.

Нотация «Процедура» Business Studio

Входы/выходы процесса

Посмотрим, каким образом визуально можно показать границы процесса в нотации «Процедура» (CFFC — Cross Functional Flow Chart)среды моделирования Business Studio.

Рис. 2А. Схема процесса в нотации «Процедура» (CFFC, простая блок-схема)

На рис. 2А показано событие «Поступил запрос от клиента». Оно является инициирующим для рассматриваемого процесса. Справа от операции процесса «Выполнить анализ запроса» показаны стрелки с двумя наконечниками — информационные входы. Заметим, что эти входы не «висят в воздухе». Один из них привязан к внешней ссылке «Клиент». Другой вход поступает из процесса «Управление ценообразованием». Так же «Счет на оплату товара» и «Информация об отказе» являются выходами процесса. Они поступают к клиенту. «Счет на оплату» поступает так же в процесс «Контроль оплаты счетов».

Обратим внимание читателя, что на схеме процесса использовано два типа стрелок:

  • Стрелки с одним наконечником имеют тип «Связь предшествования»;
  • Стрелки с двумя наконечниками имеют тип «Поток объектов».

Последовательность операций процесса во времени в нотации «Процедура» Business Studio моделируется при помощи стрелок типа «Связь предшествования». Потоки информационных (материальных) ресурсов описывают при помощи стрелок с типом связи «Поток объектов». Неискушенному пользователю может показаться, что вполне достаточно одного типа стрелок. Но для корректного моделирования этого не достаточно. Последовательность шагов процесса во времени и потоки ресурсов (информационных и/или материальных) между операциями процесса могут не совпадать.

Заметим, что стрелки типа «Связь предшествования» можно не именовать. Но автор статьи придерживается стиля, при котором такие стрелки именуются в терминах событий, например: «Запрос не соответствует номенклатуре», «Счет на оплату подготовлен». Это делается исключительно с целью повышения визуальной наглядности схемы для пользователей.

Пример, представленный на рис. 2А., показывает, откуда в процессе берутся информационные входы, и как ведут себя выходы. Очень важно при моделировании процессов всегда помнить о том, что ни входы, ни выходы процесса не должны «повисать в воздухе».

Отметим, что если бы стрелка «Счет на оплату товара» с двумя тёмными наконечниками не была присоединена к кружку «Контроль оплаты счетов» (это условное обозначение т.н. междиаграммной ссылки в Business Studio), то это означало бы ее миграцию на верхний уровень.

Наоборот, если наконечники стрелки светлые (см. на рис. 2А стрелку «Пример»), то в соответствии с принятыми в Business Studio условными обозначениями это означает, что стрелка туннельная, и не будет показана на диаграмме верхнего уровня.

На готовой к документированию (использованию в регламенте) схеме процесса категорически нежелательно оставлять туннельные стрелки информационных (материальных) потоков, т. к. они «повисают в воздухе», чего в реальной жизни, конечно, никогда не бывает.

Использование событий

На рис. 2А представлено два события:

  • Инициирующее событие — «Поступил запрос от клиента»;
  • Завершающее событие — «Обработка запроса клиента выполнена».

Тем специалистам, которые работали с нотацией eEPC, возможно, захотелось бы использовать промежуточные события по ходу процесса, как показано на рис. 2Б. К сожалению, промежуточные события в нотации «Процедура» Business Studio не поддерживаются. Показать их на схеме процессам можно, но использование варианта, представленного на рис. 2Б, приведет к плачевным последствиям — операции процесса не будут соединены связями предшествования, вследствие чего некоторые функциональные возможности системы не будут работать. Например, нельзя будет получить часть регламента, содержащую перечень следующих операций. Невозможно будет осуществить имитационное моделирование процесса и прочее.

В нотации «Процедура» Business Studio можно восполнить недостаток, связанный с невозможностью использования промежуточных событий процесса, именуя стрелки типа «Связь предшествования» в терминах событий, как было сказано выше.

Кроме того, в для каждой операции (действия) процесса можно заполнять два текстовых поля: «Начало» и «Результат». Эти текстовые поля легко вывести в соответствующий раздел регламента процесса для пояснения, с какого события начинается, и каким событием завершается операция процесса или процесс в целом. Заполнение текстовых полей «Начало» и «Результат» для каждой операции процесса в нотации «Процедура» является хорошим упражнением, которое способствует более глубокому пониманию и формированию качественной модели процесса.

Рис. 2Б. Промежуточные события в нотации «Процедура» (CFFC, простая блок-схема)

Миграция и туннельные стрелки

Некоторые стрелки с двумя наконечниками (тип «Поток объектов») на схеме рис. 2А имеют светлый наконечник, а некоторые темный. В чем разница? Как уже говорилось выше, стрелки со светлым концом (или началом — «шарик») являются туннельными, и не показываются на диаграмме верхнего уровня. Стрелки с темным концом будут показаны на диаграмме верхнего уровня. Это удобно, когда осуществляется моделирование процесса и его подпроцессов (например, описание группы подпроцессов в рамках одного сквозного процесса). В этом случае использовать междиаграммные ссылки не нужно. Информационные потоки между подпроцессами можно показать за счет миграции стрелок с уровня на уровень (как в нотации IDEF0).

Если необходимо увязать между собой подпроцессы, которые входят в модели верхнего уровня и не связаны между собой (например, находящиеся в разных папках), то удобно использовать междиаграммные ссылки. Вопрос выбора наиболее подходящего метода является не таким простым, как кажется. Если, например, мы ходим увязать между собой два подпроцесса, находящиеся каждый на четвертом уроне процессного дерева в разных «ветках», то:

  • В случае использования миграции нужно будет «поднять» стрелку потока на верхний уровень. При этом необходимо будет агрегировать несколько стрелок, иначе на диаграмме верхнего уровня их будет огромное количество, и схема станет нечитаемой;
  • В случае использования междиаграммных ссылок можно соединить подпроцессы на горизонтальном уровне. Но при этом на вышестоящих схемах информация о соответствующих потоках будет утеряна.

На рис. 3. показаны описанные выше ситуации.

Рис. 3. Использование миграции и междиаграмммных стрелок

На рис. 3 показано, что документ «А» является выходом подпроцесса 1.2.3.1. и входом подпроцесса 2.3.2.2. Использована методика миграции стрелок. В свою очередь документ «Б» является выходом подпроцесса 1.2.3.2. и входом подпроцесса 2.3.3.3. При этом использован механизм создания междиаграммных ссылок.

В Business Studio миграцию и междиаграммные ссылки можно использовать в нотациях «Процедура» и IDEF0. Заметим, что в нотациях eEPC и BPMN в Business Studio нет ни миграции, ни междиаграммныхсссылок. Взаимодействие между процессами в этих нотация можно показать по-другому (процесс-интерфейс в eEPC и свернутый пул в BPMN).

Привязка документов к стрелкам

В нотации «Процедура» есть еще одна любопытная особенность, связанная с архитектурой самой среды BusinessStudio. Заключается она в том, что к стрелкам на диаграмме в нотации «Процедура» (и еще в нотации IDEF0) можно привязывать объекты из справочника «Объекты деятельности» как показано на рис. 4.

Рис. 4. Привязка документов к стрелкам

Для чего это делается? Проще всего понять это, взглянув на рис. 5. Объект из справочника объектов деятельности (бумажный или электронный документ) привязывается к стрелке, показанной на диаграмме процесса. К этому объекту может быть привязан реальный файл MSWord. Практический смысл такой привязки:

  • Показать документ как вход или выход в регламенте процесса;
  • Вывести форму документа в приложение к регламенту процесса в MS Word.

Заметим, что форма документа в виде файла может быть либо закачана в базу Business Studio, либо на нее может быть сделана ссылка на внешний источник (файл, находящийся на каком-то жестком диске).

Стрелка на схеме (см. рис. 5) связывает два процесса между собой. К стрелке привязан объект из справочника. Таким образом, при выводе информации в регламент, для Процесса 2 в столбце таблицы «Входящие документы» будет показано название соответствующего документа из справочника. Это удобно, поскольку на схеме можно показать всего одну стрелку, к которой привязано несколько документов. Названия всех этих документов будут выведены в таблицу регламента процесса.

Рис. 5. Смысл привязки документов к стрелкам в Business Studio

Стоит подчеркнуть, что стрелка с двумя наконечниками, собственно, моделирует вход/выход на первом уровне абстракции (Словарь стрелок хранится в специальном справочнике Business Studio). На втором, более детальном, уровне используются ресурсы из справочника «Объекты деятельности», привязанные к стрелкам. И этот факт является еще одним «подводным камнем» при использовании нотации «Процедура». Некоторые неопытные пользователи Business Studio ленятся привязывать объекты к стрелкам. В результате, в регламенте процесса появляются пустые места. Некоторые, наоборот сознательно используются стрелки именно как входы/выходы и выводят в регламент названия стрелок, а не документов. Последний подход, на мой взгляд, является методически некорректным.

Так же стоит подчеркнуть, что функциональная возможность Business Studio по привязке к стрелке нескольких объектов деятельности позволяет минимизировать количество графических объектов на схеме процесса, что повышает ее наглядность для пользователя. При этом информация о движении документов (материальных ресурсов) между операциями процесса не теряется, и может быть использована при регламентации процесса.

Обратим внимание, что за счет унификации внутри системы в Business Studio есть возможность привязывать документы (объекты из справочника «Объекты деятельности») к стрелкам типа «Связь предшествования». Очевидно, что с содержательной точки зрения это делать некорректно. Привязывая документы к стрелкам предшествования можно, конечно, сократить количество графических элементов на схеме процесса (что и было изначально задумано разработчиками системы). Но методически это будет некорректно и, в конечном счете, запутает читателей схемы (сотрудников компании, работающих с системой и использующие регламенты процессов). Кстати, в Business Studio в нотации eEPC привязывать документы к стрелкам, показывающим последовательность операций процесса невозможно, что полностью соответствует требованиям этой нотации.

Плохой стиль моделирования процессов в Business Studio

В заключение на рис. 6 представлен «плохой», т. е. методически некорректный стиль использования нотации «Процедура» в Business Studio.

Рис. 6. «Плохой» стиль моделирования в нотации «Процедура»Business Studio

Предлагаем читателю самому найти ошибки (методически некорректные моменты) в данной схеме. В следующей статье серии мы приведем соответствующие ответы.

Резюме

Среда моделирования Business Studio предоставляет пользователям гибкие возможности для описания и регламентации бизнес-процессов в нотации «Процедура» (CFFC, простая блок-схема). Но сотрудникам компаний, неискушенным в моделировании, необходимо отдавать отчет в каждом своем действии в системе: что и для чего делается. Моделировать просто так, наобум — напрасно тратить время и деньги компании. Качество полученных моделей предопределяет возможность использования их для анализа и принятия решений по реорганизации, выгрузки из системы регламентирующих документов по бизнес-процессам и проч.

Опубликовано по материалам:
http://finexpert.ru/view/Business_Studio_notatsiya_protsedura_granitsy_protsessov_sobytiya_strelki/876

Сентябрь 2014 г.

Рекомендуемые материалы по тематике

Процессно-ориентированное управление + Lean = система управления операционной эффективностью

Имитационное моделирование как эффективный инструмент менеджера. Теория и практика реализации

Возможности автоматизированного перевода данных в Business Studio

Практика использования ролей для моделирования бизнес-процессов коммерческого Банка

Важным шагом структуризации деятельности любой организации являются выделение и классификация бизнес-процессов.

По отношению к получению добавленной ценности продукта или услуги можно выделить следующие классы процессов:

  • основные процессы;
  • обеспечивающие процессы.

Основными бизнес-процессами являются процессы, добавляющие ценность. Они ориентированы на производство товаров или оказание услуг, составляющих основную деятельность организации и обеспечивающих получение дохода. Примерами таких процессов на предприятии являются процессы маркетинга, производства, поставки и сервисного обслуживания продукции.

Обеспечивающие бизнес-процессы не добавляют ценность продукта или услуги для потребителя, но увеличивают их стоимость. Они необходимы для деятельности предприятия и предназначены для поддержки выполнения основных бизнес-процессов. Такими процессами являются финансовое обеспечения деятельности, обеспечение кадрами, юридическое обеспечение, администрирование, обеспечение безопасности, поставка комплектующих материалов, ремонт и техническое обслуживание и т.д.

Бизнес-процессы можно также классифицировать по видам деятельности или составу работ (элементам процесса) [Репин-04]:

  • планирование деятельности (например, планирование производства готовой продукции);
  • осуществление деятельности – собственно выполнение работы (например, изготовление продукции);
  • регистрация фактической информации по выполнению процесса (производственный, управленческий и бухгалтерский учет);
  • контроль и анализ исполнения плана;
  • принятие управленческих решений. Эти процессы охватывают весь комплекс функций управления на уровне каждого бизнеспроцесса и системы в целом. Примерами таких процессов могут быть процессы стратегического, оперативного и текущего планирования, процессы формирования и выполнения управляющих воздействий. Процессы управления оказывают воздействие на все остальные процессы организации.

Бизнес-модель – это формализованное (графическое, табличное, текстовое, символьное) описание бизнес-процессов, отражающее реально существующую или предполагаемую деятельность предприятия.

В простейшем случае бизнес-модель может состоять из единственной диаграммы, однако на практике это вряд ли допустимо, поскольку бизнес-процессы, как правило, слишком сложны и многоаспектны. Модель таких процессов включает следующие компоненты [Eriksson-2000]:

  • Представления. Каждое представление отражает определенный аспект бизнес-процессов. Представление – это абстракция, отражающая конкретную точку зрения и скрывающая детали, несущественные для данной точки зрения.
  • Диаграммы. Каждое представление состоит из ряда диаграмм различных типов, отражающих структурные и динамические аспекты бизнес-процессов.
  • Объекты и процессы. Объекты представляют ресурсы, используемые в процессах (финансовые, материальные, человеческие, информационные).

Цели моделирования бизнес-процессов обычно формулируются следующим образом:

  • обеспечить понимание структуры организации и динамики происходящих в ней процессов;
  • обеспечить понимание текущих проблем организации и возможностей их решения;
  • убедиться, что заказчики, пользователи и разработчики одинаково понимают цели и задачи организации;
  • создать базу для формирования требований к ПО, автоматизирующему бизнес-процессы организации.

Основная область применения бизнес-моделей – это реинжиниринг бизнес-процессов. При этом предполагается построение моделей текущей и перспективной деятельности, а также плана и программы перехода из первого состояния во второе.

Любое современное предприятие является сложной системой, его деятельность включает в себя исполнение десятков тысяч взаимовлияющих функций и операций. Человек не в состоянии понимать, как такая система функционирует в деталях – это выходит за границы его возможностей. Поэтому главная идея создания так называемых моделей «AS-IS» (как есть) и «AS-TO-BE» (как должно быть) – понять, что делает (будет делать) рассматриваемое предприятие и как оно функционирует (будет функционировать) для достижения своих целей.

Назначением будущих систем ПО является, в первую очередь, решение проблем бизнеса посредством современных информационных технологий. Требования к ПО формируются на основе бизнес-модели, а критерии проектирования систем прежде всего основываются на наиболее полном их удовлетворении.

Следует отметить, что модели бизнес-процессов являются не просто промежуточным результатом, используемым консультантом для выработки каких-либо рекомендаций и заключений. Они представляют собой самостоятельный результат, имеющий большое практическое значение, которое следует из целей их построения.

Модель бизнес-процесса должна давать ответы на вопросы:

1. Какие процедуры (функции, работы) необходимо выполнить для получения заданного конечного результата?

2. В какой последовательности выполняются эти процедуры?

3. Какие механизмы контроля и управления существуют в рамках рассматриваемого бизнес-процесса?

4. Кто выполняет процедуры процесса?

5. Какие входящие документы/информацию использует каждая процедура процесса?

6. Какие исходящие документы/информацию генерирует процедура процесса?

7. Какие ресурсы необходимы для выполнения каждой процедуры процесса?

8. Какая документация/условия регламентирует выполнение процедуры?

9. Какие параметры характеризуют выполнение процедур и процесса в целом?

Важным элементом модели бизнес-процессов являются бизнес-правила или правила предметной области. Типичными бизнес-правилами являются корпоративная политика и государственные законы. Бизнес-правила обычно формулируются в специальном документе и могут отражаться в моделях. Для организации бизнес-правил предлагается множество различных схем классификации. Наиболее полной можно считать следующую классификацию бизнесправил (в скобках приведены примеры правил для гипотетической системы обработки заказов в торговой компании):

  • Факты – достоверные утверждения о бизнес-процессах, называемые также инвариантами (оплачивается доставка каждого заказа; со стоимости доставки налог с продаж не берется).
  • Правила-ограничения – определяют различные ограничения на выполняемые операции:
  • Управляющие воздействия и реакции на воздействия (когда заказ отменен и еще не доставлен, то его обработка завершается).
  • Операционные ограничения – предусловия и постусловия (доставить заказ клиенту только при наличии адреса доставки).
  • Структурные ограничения (заказ включает по крайней мере один продукт).
  • Активаторы операций – правила, при определенных условиях приводящие к выполнению каких-либо действий (если срок хранения товара на складе истек, об этом надо уведомить ответственное лицо).
  • Правила вывода:
  • Правила-следствия – правила, устанавливающие новые факты на основе достоверности определенных условий (клиент получает положительный статус только при условии оплаты счетов в течение 30 дней).
  • Вычислительные правила – различные вычисления, выполняемые с использованием математических формул и алгоритмов (цена нетто = цена продукта * (1 + процент налога / 100)).

Для моделирования бизнес-процессов необходимо использовать определенную методику, которая включает:

  • описание методов моделирования – способов представления реальных объектов предприятия при помощи объектов модели;
  • процедуру – последовательность шагов по сбору информации, ее обработке и представлению в виде моделей (диаграмм и документов).

Методика может существовать как самостоятельный продукт (например, метод EricssonPenker [Eriksson-2000]) или входить в состав комплексной технологии создания ПО (например, метод моделирования бизнес-процессов в технологии Rational Unified Process).

3. Методы моделирования бизнес-процессов 

Для моделирования бизнес-процессов используется несколько различных методов, основой которых являются как структурный, так и объектно-ориентированный подходы к моделированию. Однако деление самих методов на структурные и объектные является достаточно условным, поскольку наиболее развитые методы используют элементы обоих подходов. К числу наиболее распространенных методов относятся:

  • метод функционального моделирования SADT (IDEF0);
  • метод моделирования процессов IDEF3;
  • моделирование потоков данных DFD;
  • метод ARIS;
  • метод Ericsson-Penker;
  • метод моделирования, используемый в технологии Rational Unified Process.

3.1. Метод функционального моделирования SADT (IDEF0)

Метод SADT (Structured Analysis and Design Technique) [Марка-93, Черемных-01, Репин-04] считается классическим методом процессного подхода к управлению. Основной принцип процессного подхода заключается в структурировании деятельности организации в соответствии с ее бизнес-процессами, а не организационно-штатной структурой. Именно бизнес-процессы, формирующие значимый для потребителя результат, представляют ценность, и именно их улучшением предстоит в дальнейшем заниматься. Модель, основанная на организационно-штатной структуре, может продемонстрировать лишь хаос, царящий в организации (о котором в принципе руководству и так известно, иначе оно бы не инициировало соответствующие работы), на ее основе можно только внести предложения об изменении этой структуры. С другой стороны, модель, основанная на бизнес-процессах, содержит в себе и организационно-штатную структуру предприятия.

В соответствии с этим принципом бизнесмодель должна выглядеть следующим образом:

1. Верхний уровень модели должен отражать только контекст системы – взаимодействие моделируемого единственным контекстным процессом предприятия с внешним миром.

2. На втором уровне модели должны быть отражены основные виды деятельности (тематически сгруппированные бизнес-процессы) предприятия и их взаимосвязи. В случае большого их количества некоторые из них можно вынести на третий уровень модели. Но в любом случае под виды деятельности необходимо отводить не более двух уровней модели.

3. Дальнейшая детализация бизнес-процессов осуществляется посредством бизнес-функций – совокупностей операций, сгруппированных по определенным признакам. Бизнес-функции детализируются с помощью элементарных бизнес-операций.

4. Описание элементарной бизнес-операции осуществляется посредством задания алгоритма ее выполнения.

Метод SADT разработан Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) в 1969 г. для моделирования искусственных систем средней сложности.

Данный метод успешно использовался в военных, промышленных и коммерческих организациях США для решения широкого круга задач, таких как долгосрочное и стратегическое планирование, автоматизированное производство и проектирование, разработка ПО для оборонных систем, управление финансами и материально-техническим снабжением и др. Метод SADT поддерживается Министерством обороны США, которое было инициатором разработки семейства стандартов IDEF (Icam DEFinition), являющегося основной частью программы ICAM (интегрированная компьютеризация производства), проводимой по инициативе ВВС США. Метод SADT реализован в одном из стандартов этого семейства – IDEF0, который был утвержден в качестве федерального стандарта США в 1993 г., его подробные спецификации можно найти на сайте http://www.idef.com. Существует также российская версия данного стандарта [РД-2000]. Вместе со стандартом IDEF0 обычно используются стандарт моделирования процессов IDEF3 и стандарт моделирования данных IDEF1Х.

Метод SADT представляет собой совокупность правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этого метода основываются на следующих концепциях:

  • Графическое представление блочного моделирования. Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описывается посредством интерфейсных дуг, выражающих «ограничения», которые, в свою очередь, определяют когда и каким образом функции выполняются и управляются.
  • Строгость и точность. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают: ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3-6 блоков – ограничение мощности краткосрочной памяти человека), связность диаграмм (номера блоков), уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен), синтаксические правила для графики (блоков и дуг), разделение входов и управлений (правило определения роли данных).
  • Отделение организации от функции, т.е. исключение влияния административной структуры организации на функциональную модель.

Метод SADT может использоваться для моделирования самых разнообразных процессов и систем. В существующих системах метод SADT может быть использован для анализа функций, выполняемых системой, и указания механизмов, посредством которых они осуществляются.

3.1.1. Состав функциональной модели

Результатом применения метода SADT является модель, которая состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы – главные компоненты модели, все функции организации и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги соответственно. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. Управляющая информация входит в блок сверху, в то время как входная информация, которая подвергается обработке, показана с левой стороны блока, а результаты (выход) показаны с правой стороны. Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу (рис. 1).

Одной из наиболее важных особенностей метода SADT является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель.

На рис. 2, где приведены четыре диаграммы и их взаимосвязи, показана структура SADTмодели. Каждый компонент модели может быть декомпозирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма иллюстрирует «внутреннее строение» блока на родительской диаграмме.

Построение SADT-модели заключается в выполнении следующих действий:

  • сбор информации об объекте, определение его границ;
  • определение цели и точки зрения модели;
  • построение, обобщение и декомпозиция диаграмм;
  • критическая оценка, рецензирование и комментирование.

Построение диаграмм начинается с представления всей системы в виде простейшего компонента – одного блока и дуг, изображающих интерфейсы с функциями вне системы. Поскольку единственный блок отражает систему как единое целое, имя, указанное в блоке, является общим. Это верно и для интерфейсных дуг – они также соответствуют полному набору внешних интерфейсов системы в целом.

Затем блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами. Эти блоки определяют основные подфункции исходной функции. Данная декомпозиция выявляет полный набор подфункций, каждая из которых показана как блок, границы которого определены интерфейсными дугами. Каждая из этих подфункций может быть декомпозирована подобным образом в целях большей детализации.

Во всех случаях каждая подфункция может содержать только те элементы, которые входят в исходную функцию. Кроме того, модель не может опустить какие-либо элементы, т.е., как уже отмечалось, родительский блок и его интерфейсы обеспечивают контекст. К нему нельзя ничего добавить, и из него не может быть ничего удалено.

Модель SADT представляет собой серию диаграмм с сопроводительной документацией, разбивающих сложный объект на составные части, которые изображены в виде блоков. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на других диаграммах. Каждая детальная диаграмма является декомпозицией блока из диаграммы предыдущего уровня. На каждом шаге декомпозиции диаграмма предыдущего уровня называется родительской для более детальной диаграммы.

На SADT-диаграммах не указаны явно ни последовательность, ни время. Обратные связи, итерации, продолжающиеся процессы и перекрывающиеся (по времени) функции могут быть изображены с помощью дуг. Обратные связи могут выступать в виде комментариев, замечаний, исправлений и т.д.

3.1.2. Стратегии декомпозиции

При построении иерархии диаграмм используются следующие стратегии декомпозиции:

  • Функциональная декомпозиция – декомпозиция в соответствии с функциями, которые выполняют люди или организация. Может оказаться полезной стратегией для создания системы описаний, фиксирующей взаимодействие между людьми в процессеих работы. Очень часто, однако, взаимосвязи между функциями весьма многочисленны и сложны, поэтому рекомендуется использовать эту стратегию только в начале работы над моделью системы.
  • Декомпозиция в соответствии с известными стабильными подсистемами – приводит к созданию набора моделей, по одной модели на каждую подсистему или важный компонент. Затем для описания всей системы должна быть построена составная модель, объединяющая все отдельные модели. Рекомендуется использовать разложение на подсистемы, только когда разделение на основные части системы не меняется. Нестабильность границ подсистем быстро обесценит как отдельные модели, так и их объединение.
  • Декомпозиция по физическому процессу – выделение функциональных стадий, этапов завершения или шагов выполнения. Хотя эта стратегия полезна при описании существующих процессов (таких, например, как работа промышленного предприятия), результатом ее часто может стать слишком последовательное описание системы, которое не будет в полной мере учитывать ограничения, диктуемые функциями друг другу. При этом может оказаться скрытой последовательность управления. Эта стратегия рекомендуется только если целью модели является описание физического процесса как такового или только в крайнем случае, когда неясно, как действовать.

Одна из наиболее частых проблем, возникающих в процессе построения SADT-моделей, – когда же следует завершить построение конкретной модели? На этот вопрос не всегда легко ответить, хотя существуют некоторые эвристики для определения разумной степени полноты. Здесь представлены правила, которыми пользуются опытные аналитики для определения момента завершения моделирования. Они носят характер рекомендаций. Только длительная практика позволит приобрести знания, необходимые для принятия правильного решения об окончании моделирования.

Рекомендуется прекращать моделирование, когда уровень детализации модели удовлетворяет ее цель. Опыт показал, что для отдельной модели, которая создается независимо от какой-либо другой модели, декомпозиция одного из ее блоков должна прекращаться, если:

  • Блок содержит достаточно деталей. Одна из типичных ситуаций, встречающихся в конце моделирования – это блок, который описывает систему с нужным уровнем подробности. Проверить достаточность деталей обычно совсем легко, необходимо просто спросить себя, отвечает ли блок на все или на часть вопросов, составляющих цель модели. Если блок помогает ответить на один или более вопросов, то дальнейшая декомпозиция может не понадобиться.
  • Необходимо изменить уровень абстракции, чтобы достичь большей детализации, блока. Блоки подвергаются декомпозиции, если они недостаточно детализированы для удовлетворения цели модели. Но иногда при декомпозиции блока выясняется, что диаграмма начинает описывать, как функционирует блок, вместо описания того, что блок делает. В этом случае происходит изменение уровня абстракции – изменение сути того, что должна представлять модель (т.е. изменение способа описания системы). В SADT изменение уровня абстракции часто означает выход за пределы цели модели и, следовательно, это указывает на прекращение декомпозиции.
  • Необходимо изменить точку зрения, чтобы детализировать блок. Изменение точки зрения происходит примерно так же, как изменение уровня абстракции. Это чаще всего характерно для ситуаций, когда точку зрения модели нельзя использовать для декомпозиции конкретного блока, т. е. этот блок можно декомпозировать, только если посмотреть на него с другой позиции. Об этом может свидетельствовать заметное изменение терминологии.
  • Блок очень похож на другой блок той же модели или на блок другой модели. Иногда встречается блок, чрезвычайно похожий на другой блок модели. Два блока похожи, если они выполняют примерно одну и ту же функцию и имеют почти одинаковые по типу и количеству входы, управления и выходы. Если второй блок уже декомпозирован, то разумно отложить декомпозицию и тщательно сравнить два блока. Если нужны ничтожные изменения для совпадения первого блока со вторым, то внесение этих изменений сократит усилия на декомпозицию и улучшит модульность модели (т.е. сходные функции уточняются согласованным образом).
  • Блок представляет тривиальную функцию. Тривиальная функция – это такая функция, понимание которой не требует никаких объ-яснений. В этом случае очевидна целесообразность отказа от декомпозиции, потому что роль SADT заключается в превращении сложного вопроса в понятный, а не в педантичной разработке очевидных деталей. В таких случаях декомпозиция определенных блоков может принести больше вреда, чем пользы. Тривиальные функции лучше всего описываются небольшим объемом текста. Следует заметить, что «тривиальный» не означает «бесполезный». Тривиальные функции выполняют очень важную роль, поясняя работу более сложных функций, а иногда и соединяя вместе основные подсистемы. Поэтому при анализе не следует пропускать тривиальные функции. Наоборот, их существование должно быть зафиксировано и они должны быть детализированы, как и любые другие функции. Однако следует предостеречь от больших затрат времени на анализ тривиальных функций системы. Усиленное внимание к мелочам может привести к созданию модели, которой будет недоставать абстракции, что сделает ее трудной для понимания и использования.

Общее число уровней в модели (включая контекстный) не должно превышать 5-6. Практика показывает, что этого вполне достаточно для построения полной функциональной модели современного предприятия любой отрасли.

Метод SADT в наибольшей степени подходит для описания процессов верхнего уровня управления. Его основные преимущества заключаются в следующем [Репин-04]:

  • полнота описания бизнес-процесса (управление, информационные и материальные потоки, обратные связи);
  • комплексность декомпозиции;
  • возможность агрегирования и детализации потоков данных и информации (разделение и слияние дуг);
  • наличие жестких требований, обеспечивающих получение моделей стандартного вида; • простота документирования процессов;
  • соответствие подхода к описанию процессов стандарту ISO 9000:2000.

В то же время метод SADT обладает рядом недостатков:

  • сложность восприятия (большое количество дуг на диаграммах);
  • большое количество уровней декомпозиции;
  • трудность увязки нескольких процессов, представленных в различных моделях одной и той же организации.

3.2. Метод моделирования процессов IDEF3

Метод моделирования IDEF3 [Черемных-01, Репин-04], являющийся частью семейства стандартов IDEF, был разработан в конце 1980-х годов для закрытого проекта ВВС США. Этот метод предназначен для моделирования последовательности выполнения действий и взаимозависимости между ними в рамках процессов. Хотя IDEF3 и не достиг статуса федерального стандарта США, он приобрел широкое распространение среди системных аналитиков как дополнение к методу функционального моделирования IDEF0 (модели IDEF3 могут использоваться для детализации функциональных блоков IDEF0, не имеющих диаграмм декомпозиции).

Основой модели IDEF3 служит так называемый сценарий процесса, который выделяет последовательность действий и подпроцессов анализируемой системы.

Как и в методе IDEF0, основной единицей модели IDEF3 является диаграмма. Другой важный компонент модели – действие, или в терминах IDEF3 «единица работы» (Unit of Work). Диаграммы IDEF3 отображают действие в виде прямоугольника. Действия именуются с использованием глаголов или отглагольных существительных, каждому из действий присваивается уникальный идентификационный номер. Этот номер не используется вновь даже в том случае, если в процессе построения модели действие удаляется. В диаграммах IDEF3 номер действия обычно предваряется номером его родителя (рис. 3).

Существенные взаимоотношения между действиями изображаются с помощью связей. Все связи в IDEF3 являются однонаправленными, и хотя стрелка может начинаться или заканчиваться на любой стороне блока, обозначающего действие, диаграммы IDEF3 обычно организуются слева направо таким образом, что стрелки начинаются на правой и заканчиваются на левой стороне блоков. В табл. 1 приведены три возможных типа связей.

Связь типа «временное предшествование» показывает, что исходное действие должно полностью завершиться, прежде чем начнется выполнение конечного действия.

Связь типа «объектный поток» используется в том случае, когда некоторый объект, являющийся результатом выполнения исходного действия, необходим для выполнения конечного действия. Обозначение такой связи отличается от связи временного предшествования двойной стрелкой. Наименования потоковых связей должны четко идентифицировать объект, который передается с их помощью. Временная семантика объектных связей аналогична связям предшествования, это означает, что порождающее объектную связь исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие может начать выполняться.

Связь типа «нечеткое отношение» используется для выделения отношений между действиями, которые невозможно описать с использованием связей предшествования или объектных связей. Значение каждой такой связи должно быть определено, поскольку связи типа «нечеткое отношение» сами по себе не предполагают никаких ограничений. Одно из применений нечетких отношений – отображение взаимоотношений между параллельно выполняющимися действиями.

Завершение одного действия может инициировать начало выполнения сразу нескольких других действий или, наоборот, определенное действие может требовать завершения нескольких других действий до начала своего выполнения. Соединения разбивают или соединяют внутренние потоки и используются для изображения ветвления процесса:

  • разворачивающие соединения используются для разбиения потока. Завершение одного действия вызывает начало выполнения нескольких других;
  • сворачивающие соединения объединяют потоки. Завершение одного или нескольких действий вызывает начало выполнения другого действия.
Рис. 4 Соединения «и»

Соединения «и» инициируют выполнение конечных действий. Все действия, присоединенные к сворачивающему соединению «и», должны завершиться, прежде чем начнется выполнение следующего действия. На рис. 4 после обнаружения пожара инициируются включение пожарной сигнализации, вызов пожарной охраны, и начинается тушение пожара. Запись в журнал производится только тогда, когда все три перечисленных действия завершены.

Соединение «исключающее «или»» означает, что вне зависимости от количества действий, связанных со сворачивающим или разворачивающим соединением, инициировано будет только одно из них, и поэтому только оно будет завершено перед тем, как любое действие, следующее за сворачивающим соединением, сможет начаться. Если правила активации соединения известны, они обязательно должны быть документированы либо в его описании, либо пометкой стрелок, исходящих из разворачивающего соединения. На рис. 5 соединение «исключающее «или»» используется для отображения того факта, что студент не может одновременно быть направлен на лекции по двум разным курсам.

Соединение «или» предназначено для описания ситуаций, которые не могут быть описаны двумя предыдущими типами соединений.

Аналогично связи нечеткого отношения соединение «или» в основном определяется и описывается непосредственно аналитиком. На рис. 6 соединение J2 может активизировать проверку данных чека и/или проверку суммы наличных. Проверка чека инициируется, если покупатель желает расплатиться чеком, проверка суммы наличных – при оплате наличными. И то, и другое действие инициируются при частичной оплате как чеком, так и наличными.

В рассмотренных примерах все действия выполнялись асинхронно, т.е. они не инициировались одновременно. Однако существуют случаи, когда время начала или окончания параллельно выполняемых действий должно быть одинаковым, т.е. действия должны выполняться синхронно. Для моделирования такого поведения системы используются различные виды синхронных соединений, которые обозначаются двумя двойными вертикальными линиями внутри прямоугольника.

Все соединения на диаграммах должны быть парными, из чего следует, что любое разворачивающее соединение имеет парное себе сворачивающее. Однако типы соединений не обязательно должны совпадать.

Соединения могут комбинироваться для создания более сложных ветвлений. Комбинации соединений следует использовать с осторожностью, поскольку перегруженные ветвлением диаграммы могут оказаться сложными для восприятия.

Действия в IDEF3 могут быть декомпозированы или разложены на составляющие для более детального анализа. Метод IDEF3 позволяет декомпозировать действие несколько раз, что обеспечивает документирование альтернативных потоков процесса в одной модели.

3.3. Моделирование потоков данных

Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams – DFD) [Калашян-03] представляют собой иерархию функциональных процессов, связанных потоками данных. Цель такого представления – продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявитьотношениямеждуэтимипроцессами.

Для построения DFD традиционно используются две различные нотации, соответствующие методам Йордона-ДеМарко и Гейна-Сэрсона. Эти нотации незначительно отличаются друг от друга графическим изображением символов (далее в примерах используется нотация ГейнаСэрсона).

В соответствии с данным методом модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи потребителю. Источники информации (внешние сущности) порождают информационные потоки (потоки данных), переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те, в свою очередь, преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям – потребителям информации.

Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут уровень декомпозиции, на котором детализировать процессы далее не имеет смысла.

3.3.1. Состав диаграмм потоков данных

Основными компонентами диаграмм потоков данных являются:

  • внешние сущности;
  • системы и подсистемы;
  • процессы;
  • накопители данных;
  • потоки данных.

Внешняя сущность представляет собой материальный объект или физическое лицо, являющиеся источником или приемником информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад. Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что она находится за пределами границ анализируемой системы. В процессе анализа некоторые внешние сущности могут быть перенесены внутрь диаграммы анализируемой системы, если это необходимо, или, наоборот, часть процессов может быть вынесена за пределы диаграммы и представлена как внешняя сущность.

Внешняя сущность обозначается квадратом (рис. 7), расположенным над диаграммой и бросающим на нее тень для того, чтобы можно было выделить этот символ среди других обозначений.

Рис. 7 Графическое изображение внешней сущности

При построении модели сложной системы она может быть представлена в самом общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как единого целого, либо может быть декомпозирована на ряд подсистем.

Подсистема (или система) на контекстной диаграмме изображается так, как она представлена на рис. 8.

Рис. 8 Подсистема по работе с физическими лицами (ГНИ – Государственная налоговая инспекция)

Номер подсистемы служит для ее идентификации. В поле имени вводится наименование подсистемы в виде предложения с подлежащим и соответствующими определениями и дополнениями.

Процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть реализован различными способами: это может быть подразделение организации (отдел), выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов, программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д.

Процесс на диаграмме потоков данных изображается, как показано на рис. 9.

Рис. 9 Графическое изображение процесса

Номер процесса служит для его идентификации. В поле имени вводится наименование процесса в виде предложения с активным недвусмысленным глаголом в неопределенной форме (вычислить, рассчитать, проверить, определить, создать, получить), за которым следуют существительные в винительном падеже, например: «Ввести сведения о налогоплательщиках», «Выдать информацию о текущих расходах», «Проверить поступление денег».

Информация в поле физической реализации показывает, какое подразделение организации, программа или аппаратное устройство выполняет данный процесс.

Накопитель данных – это абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми.

Накопитель данных может быть реализован физически в виде микрофиши, ящика в картотеке, таблицы в оперативной памяти, файла на магнитном носителе и т.д. Накопитель данных на диаграмме потоков данных изображается, как показано на рис. 10.

Рис. 10 Графическое изображение накопителя данных

Накопитель данных идентифицируется буквой «D» и произвольным числом. Имя накопителя выбирается из соображения наибольшей информативности для проектировщика.

Накопитель данных в общем случае является прообразом будущей базы данных, и описание хранящихся в нем данных должно соответствовать модели данных.

Поток данных определяет информацию, передаваемую через некоторое соединение от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией, передаваемой по кабелю между двумя устройствами, пересылаемыми по почте письмами, магнитными лентами или дискетами, переносимыми с одного компьютера на другой и т.д.

Поток данных на диаграмме изображается линией, оканчивающейся стрелкой, которая показывает направление потока (рис. 11). Каждый поток данных имеет имя, отражающее его содержание.

Рис. 11 Поток данных

3.3.2. Построение иерархии диаграмм потоков данных

Главная цель построения иерархии DFD заключается в том, чтобы сделать описание системы ясным и понятным на каждом уровне детализации, а также разбить его на части с точно определенными отношениями между ними. Для достижения этого целесообразно пользоваться следующими рекомендациями:

  • Размещать на каждой диаграмме от 3 до 6-7 процессов (аналогично SADT). Верхняя граница соответствует человеческим возможностям одновременного восприятия и понимания структуры сложной системы с множеством внутренних связей, нижняя граница выбрана по соображениям здравого смысла: нет необходимости детализировать процесс диаграммой, содержащей всего один или два процесса.
  • Не загромождать диаграммы несущественными на данном уровне деталями.
  • Декомпозицию потоков данных осуществлять параллельно с декомпозицией процессов. Эти две работы должны выполняться одновременно, а не одна после завершения другой.
  • Выбирать ясные, отражающие суть дела имена процессов и потоков, при этом стараться не использовать аббревиатуры.

Первым шагом при построении иерархии DFD является построение контекстных диаграмм. Обычно при проектировании относительно простых систем строится единственная контекстная диаграмма со звездообразной топологией, в центре которой находится так называемый главный процесс, соединенный с приемниками и источниками информации, посредством которых с системой взаимодействуют пользователи и другие внешние системы. Перед построением контекстной DFD необходимо проанализировать внешние события (внешние сущности), оказывающие влияние на функционирование системы. Количество потоков на контекстной диаграмме должно быть по возможности небольшим, поскольку каждый из них может быть в дальнейшем разбит на несколько потоков на следующих уровнях диаграммы.

Для проверки контекстной диаграммы можно составить список событий. Список событий должен состоять из описаний действий внешних сущностей (событий) и соответствующих реакций системы на события. Каждое событие должно соответствовать одному или более потокам данных: входные потоки интерпретируются как воздействия, а выходные потоки – как реакции системы на входные потоки.

Для сложных систем (признаками сложности могут быть наличие большого количества внешних сущностей (десять и более), распределенная природа системы или ее многофункциональность) строится иерархия контекстных диаграмм. При этом контекстная диаграмма верхнего уровня содержит не единственный главный процесс, а набор подсистем, соединенных потоками данных. Контекстные диаграммы следующего уровня детализируют контекст и структуру подсистем.

Для каждой подсистемы, присутствующей на контекстных диаграммах, выполняется ее детализация при помощи DFD. Это можно сделать путем построения диаграммы для каждого события. Каждое событие представляется в виде процесса с соответствующими входными и выходными потоками, накопителями данных, внешними сущностями и ссылки на другие процессы для описания связей между этим процессом и его окружением. Затем все построенные диаграммы сводятся в одну диаграмму нулевого уровня.

Каждый процесс на DFD, в свою очередь, может быть детализирован при помощи DFD или (если процесс элементарный) спецификации. Спецификация процесса должна формулировать его основные функции таким образом, чтобы в дальнейшем специалист, выполняющий реализацию проекта, смог выполнить их или разработать соответствующую программу.

Спецификация является конечной вершиной иерархии DFD. Решение о завершении детализации процесса и использовании спецификации принимается аналитиком исходя из следующих критериев:

  • наличия у процесса относительно небольшого количества входных и выходных потоков данных (2-3 потока);
  • возможности описания преобразования данных процессов в виде последовательного алгоритма;
  • выполнения процессом единственной логической функции преобразования входной информации в выходную;
  • возможности описания логики процесса при помощи спецификации небольшого объема (не более 20-30 строк).

Спецификации представляют собой описания алгоритмов задач, выполняемых процессами. Они содержат номер и/или имя процесса, списки входных и выходных данных и тело (описание) процесса, являющееся спецификацией алгоритма или операции, трансформирующей входные потоки данных в выходные. Языки спецификаций могут варьироваться от структурированного естественного языка или псевдокода до визуальных языков моделирования.

Структурированный естественный язык применяется для понятного, достаточно строгого описания спецификаций процессов. При его использовании приняты следующие соглашения:

  • логика процесса выражается в виде комбинации последовательных конструкций, конструкций выбора и итераций;
  • глаголы должны быть активными, недвусмысленными и ориентированными на целевое действие (заполнить, вычислить, извлечь, а не модернизировать, обработать);
  • логика процесса должна быть выражена четко и недвусмысленно.

При построении иерархии DFD переходить к детализации процессов следует только после определения содержания всех потоков и накопителей данных, которое описывается при помощи структур данных. Для каждого потока данных формируется список всех его элементов данных, затем элементы данных объединяются в структуры данных, соответствующие более крупным объектам данных (например, строкам документов или объектам предметной области). Каждый объект должен состоять из элементов, являющихся его атрибутами. Структуры данных могут содержать альтернативы, условные вхождения и итерации. Условное вхождение означает, что данный компонент может отсутствовать в структуре (например, структура «данные о страховании» для объекта «служащий»). Альтернатива означает, что в структуру может входить один из перечисленных элементов. Итерация означает вхождение любого числа элементов в указанном диапазоне (например, элемент «имя ребенка» для объекта «служащий»). Для каждого элемента данных может указываться его тип (непрерывные или дискретные данные). Для непрерывных данных могут указываться единица измерения, диапазон значений, точность представления и форма физического кодирования. Для дискретных данных может указываться таблица допустимых значений.

После построения законченной модели системы ее необходимо верифицировать (проверить на полноту и согласованность). В полной модели все ее объекты (подсистемы, процессы, потоки данных) должны быть подробно описаны и детализированы.

Выявленные недетализированные объекты следует детализировать, вернувшись на предыдущие шаги разработки. В согласованной модели для всех потоков данных и накопителей данных должно выполняться правило сохранения информации: все поступающие куда-либо данные должны быть считаны, а все считываемые данные должны быть записаны.

При моделировании бизнес-процессов диаграммы потоков данных (DFD) используются для построения моделей «AS-IS» и «AS-TO-BE», отражая, таким образом, существующую и предлагаемую структуру бизнес-процессов организации и взаимодействие между ними. При этом описание используемых в организации данных на концептуальном уровне, независимом от средств реализации базы данных, выполняется с помощью модели «сущность-связь».

Ниже перечислены основные виды и последовательность работ при построении бизнесмоделей с использованием методики Йордона:

1. Описание контекста процессов и построение начальной контекстной диаграммы. Начальная контекстная диаграмма потоков данных должна содержать нулевой процесс с именем, отражающим деятельность организации, внешние сущности, соединенные с нулевым процессом посредством потоков данных. Потоки данных соответствуют документам, запросам или сообщениям, которыми внешние сущности обмениваются с организацией.

2. Спецификация структур данных. Определяется состав потоков данных и готовится исходная информация для построения концептуальной модели данных в виде структур данных. Выделяются все структуры и элементы данных типа «итерация», «условное вхождение» и «альтернатива». Простые структуры и элементы данных объединяются в более крупные структуры. В результате для каждого потока данных должна быть сформирована иерархическая (древовидная) структура, конечные элементы (листья) которой являются элементами данных, узлы дерева являются структурами данных, а верхний узел дерева соответствует потоку данных в целом.

3. Построение начального варианта концептуальной модели данных.Для каждого класса объектов предметной области выделяется сущность. Устанавливаются связи между сущностями и определяются их характеристики. Строится диаграмма «сущность-связь» (без атрибутов сущностей).

4. Построение диаграмм потоков данных нулевого и последующих уровней.

Для завершения анализа функционального аспекта деятельности организации детализируется (декомпозируется) начальная контекстная диаграмма. При этом можно построить диаграмму для каждого события, поставив ему в соответствие процесс и описав входные и выходные потоки, накопители данных, внешние сущности и ссылки на другие процессы для описания связей между этим процессом и его окружением. После этого все построенные диаграммы сводятся в одну диаграмму нулевого уровня.

Процессы разделяются на группы, которые имеют много общего (работают с одинаковыми данными и/или имеют сходные функции). Они изображаются вместе на диаграмме более низкого (первого) уровня, а на диаграмме нулевого уровня объединяются в один процесс. Выделяются накопители данных, используемые процессами из одной группы.

Декомпозируются сложные процессы и проверяется соответствие различных уровней модели процессов.

Накопители данных описываются посредством структур данных, а процессы нижнего уровня – посредством спецификаций.

5. Уточнение концептуальной модели данных. Определяются атрибуты сущностей. Выделяются атрибуты-идентификаторы.

Проверяются связи, выделяются (при необходимости) связи «супертип-подтип». Проверяется соответствие между описанием структур данных и концептуальной моделью (все элементы данных должны присутствовать на диаграмме в качестве атрибутов).

3.4. Метод ARIS

В настоящее время наблюдается тенденция интеграции разнообразных методов моделирования и анализа систем, проявляющаяся в форме создания интегрированных средств моделирования. Одним из таких средств является продукт, носящий название ARIS (Architecture of Integrated Information System), разработанный германской фирмой IDS Scheer [Каменнова-01, Репин-04].

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.

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;
  • модели управления, представляющие комплексный взгляд на реализацию бизнеспроцессов в рамках системы.

Для построения перечисленных типов моделей используются как собственные методы моделирования ARIS, так и различные известные методы и языки моделирования, в частности, UML.

В процессе моделирования каждый аспект деятельности предприятия сначала рассматривается отдельно, а после детальной проработки всех аспектов строится интегрированная модель, отражающая все связи между различными аспектами.

ARIS не накладывает ограничений на последовательность построения указанных выше типов моделей. Процесс моделирования можно начинать с любого из них, в зависимости от конкретных условий и целей, преследуемых разработчиками.

Модели в ARIS представляют собой диаграммы, элементами которых являются разнообразные объекты – «функция», «событие», «структурное подразделение», «документ» и т.п. Между объектами устанавливаются разнообразные связи. Так, между объектами «функция» и «структурное подразделение» могут быть установлены связи следующих видов:

  • выполняет;
  • принимает решение;
  • участвует в выполнении;
  • должен быть проинформирован о результатах;
  • консультирует исполнителей;
  • принимает результаты.

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.

Таким образом, по результатам выполнения этого этапа возникает набор взаимосвязанных моделей, представляющих собой исходный материал для дальнейшего анализа.

Основная бизнес-модель ARIS – eEPC (extended Event-driven Process Chain – расширенная модель цепочки процессов, управляемых событиями). В табл. 2 приводятся основные объекты, используемые в данной нотации.

Помимо указанных в таблице основных объектов, при построении диаграммы eEPC могут быть использованы многие другие объекты. По существу, модель eEPC расширяет возможности IDEF0, IDEF3 и DFD, обладая всеми их достоинствами и недостатками. Применение большого числа различных объектов, связанных различными типами связей, значительно увеличивает размер модели и делает ее плохо читаемой. Для понимания смысла нотации eEPC достаточно рассмотреть основные типы объектов и связей. На рис. 12 представлена простейшая модель eEPC, описывающая фрагмент бизнес-процесса предприятия.

На рис. 12 видно, что 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. Нотация eEPC построена на определенных правилах:

  • 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.

Рис. 13 Фрагмент модели бизнес-процесса

На рис. 13 показано применение различных объектов ARIS при создании модели бизнес-процесса.

Из рис. 12 и 13 видно, что бизнес-процесс в нотации eEPC представляет собой поток последовательно выполняемых работ (процедур, функций), расположенных в порядке их выполнения. 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.

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.

3.5. Метод Ericsson-Penker и образцы моделирования бизнес-процессов

Метод Ericsson-Penker [Eriksson-2000] представляет интерес прежде всего в связи с попыткой применения языка объектного моделирования UML [Буч-2000] (изначально предназначенного для моделирования архитектуры систем ПО) для моделирования бизнес-процессов. Это стало возможным благодаря наличию в UML механизмов расширения.

Механизмы расширения UML предназначены для того, чтобы разработчики могли адаптировать язык моделирования к своим конкретным нуждам, не меняя при этом его метамодель.

Рис. 14 Метамодель категорий бизнес-модели

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. К его механизмам расширения относятся:

  • стереотипы;
  • тегированные (именованные) значения;
  • ограничения.

Стереотип – это новый тип элемента модели, который определяется на основе уже существующего элемента. Стереотипы расширяют нотацию модели, могут применяться к любым элементам модели и представляются в виде текстовой метки или пиктограммы. Стереотипы классов – это механизм, позволяющий разделять классы на категории. Участники проекта (аналитики) могут создавать свои собственные наборы стереотипов, формируя тем самым специализированные подмножества UML (например, для описания бизнес-процессов, Web-приложений, баз данных и т.д.). Такие подмножества (наборы стереотипов) в стандарте языка UML носят название профилей языка.

Именованное значение – это пара строк «тег = значение» или «имя = содержимое», в которых хранится дополнительная информация о каком-либо элементе системы, например, время создания, статус разработки или тестирования, время окончания работы над ним и т.п.

Ограничение – это семантическое ограничение, имеющее вид текстового выражения на естественном или формальном языке (OCL – Object Constraint Language), которое невозможно выразить с помощью графической нотации UML.

Авторы метода Ericsson-Penker создали свой профиль UML для моделирования бизнеспроцессов под названием Ericsson-Penker Business Extensions, введя набор стереотипов, описывающих процессы, ресурсы, правила и цели деятельности организации.

Метод использует четыре основные категории бизнес-модели:

  • Ресурсы – различные объекты, используемые или участвующие в бизнес-процессах (люди, материалы, информация или продукты). Ресурсы структурированы, взаимосвязаны и подразделяются на физические, абстрактные, информационные и человеческие.
  • Процессы – виды деятельности, изменяющие состояние ресурсов в соответствии с бизнес-правилами.
  • Цели – назначение бизнес-процессов. Цели могут быть разбиты на подцели и соотнесены с отдельными процессами. Цели достигаются в процессах и выражают требуемое состояние ресурсов. Цели могут быть выражены в виде одного или более правил.
  • Бизнес-правила – условия или ограничения выполнения процессов (функциональные, поведенческие или структурные).

Правила могут диктоваться внешней средой (инструкциями или законами) или могут быть определены в пределах бизнес-процессов. Правила могут быть определены с использованием языка OCL, который является частью стандарта UML.

Все эти категории связаны между собой: правило может определять способ структурирования ресурсов, ресурс назначается конкретному процессу, цель связана с выполнением конкретного процесса. Метамодель, определяющая связи между категориями, приведена на рис. 14.

Основной диаграммой UML, используемой в данном методе, является диаграмма деятельности (рис. 15).

Основным элементом диаграммы является деятельность (activity). Интерпретация этого термина зависит от той точки зрения, с которой строится диаграмма (это может быть некоторая задача, которую необходимо выполнить вручную или автоматизированным способом, или операция класса). Деятельность изображается в виде закругленного прямоугольника с текстовым описанием.

Любая диаграмма деятельности должна иметь начальную точку, определяющую начало потока событий. Конечная точка необязательна. На диаграмме может быть несколько конечных точек, но только одна начальная.

На диаграмме могут присутствовать объекты и потоки объектов (object flow). Объект может использоваться или изменяться в одной из деятельностей. Показ объектов и их состояний (в дополнение к диаграммам состояний UML) помогает понять, когда и как происходит смена состояний объекта.

Объекты связаны с деятельностями через потоки объектов. Поток объектов отмечается пунктирной стрелкой от деятельности к изменяемому объекту или от объекта к деятельности, использующей объект.

Рис. 15 Диаграмма деятельности

В примере на рис. 15 после ввода пользователем информации о кредитной карточке билет переходит в состояние «не подтвержден».

Когда завершится процесс обработки кредитной карточки и будет подтвержден перевод денег, возникает деятельность «зарезервировать место», переводящая билет в состояние «приобретен», и затем он используется в деятельности «формирование номера подтверждения».

Переход (стрелка) показывает, как поток управления переходит от одной деятельности к другой. Если для перехода определено событие, то переход выполняется только после наступления такого события. Ограничивающие условия определяют, когда переход может, а когда не может осуществиться.

Если необходимо показать, что две или более ветвей потока выполняются параллельно, используются линейки синхронизации. В данном примере параллельно выполняются резервирование места, формирование номера подтверждения и отправка почтового сообщения, а после завершения всех трех процессов пользователю выводится номер подтверждения.

Любая деятельность может быть подвергнута дальнейшей декомпозиции. Описание декомпозированной деятельности может быть представлено в виде другой диаграммы деятельности.

Подобно большинству других средств, моделирующих поведение некоторых объектов, диаграммы деятельности отражают только вполне определенные его аспекты, поэтому их лучше всего использовать в сочетании с другими средствами.

Бизнес-процесс в самом простом виде может быть описан как множество деятельностей. Метод Eriksson-Penker представляет образец процесса на диаграмме деятельности (рис. 16) в виде деятельности со стереотипом «process» (в качестве основы данного образца использовано представление процесса в методе IDEF0, расширенное за счет введения цели процесса). Процесс использует входные ресурсы и формирует выходные ресурсы, показанные в виде объектов со стереотипом «resourse», соединенных с процессом связями зависимости. Ресурсы, играющие в методе IDEF0 роли «управления» и «механизма», также соединены с процессом связями зависимости со стереотипами «supply» и «control». Цель процесса показана как объект со стереотипом «goal».

Полная бизнес-модель включает множество представлений. Каждое представление выражено в одной или более диаграммах. Диаграммы могут иметь различные типы и изображать процессы, правила, цели и ресурсы во взаимодействиях друг с другом.

Метод Eriksson-Penker использует четыре различных представления бизнес-модели:

  • концептуальное представление – структура целей и проблем (дерево целей, представленное в виде диаграммы объектов);
  • 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).

Рис. 16 Диаграмма деятельности для процесса

Метод Ericsson-Penker активно использует набор образцов моделирования бизнес-процессов. Образец (pattern) можно определить как общее решение некоторой проблемной ситуации в заданном контексте. Образец состоит из четырех основных элементов:

  • имя;
  • проблема;
  • решение;
  • следствия.

Сославшись на имя образца, можно сразу описать проблему, ее решения и их последствия. С помощью словаря образцов можно вести обсуждение с коллегами, упоминать образцы в документации, в тонкостях представлять проект системы.

Проблема – это описание решаемой задачи. Необходимо сформулировать задачу и ее контекст. Также может включаться перечень условий, при выполнении которых имеет смысл применять данный образец.

Решение – это описание элементов решения, связей между ними и функций каждого элемента. Конкретное решение или реализация не имеются в виду, поскольку образец – это шаблон, применимый в самых разных ситуациях. Обычно дается абстрактное описание задачи и того, как она может быть решена с помощью некоего весьма обобщенного сочетания элементов (классов и объектов).

Следствия – это описание области применения, достоинств и недостатков образца. Хотя при описании решений о следствиях часто не упоминают, знать о них необходимо, чтобы можно было выбрать между различными вариантами и оценить преимущества и недостатки применения данного образца.

В языке UML образец представляется с помощью кооперации со стереотипом «pattern». Кооперация (collaboration) определяется как описание совокупности взаимодействующих объектов, реализующих некоторое поведение (например, в рамках варианта использования или операции класса). Кооперация имеет статическую и динамическую части. В статической части (на диаграмме классов) описываются роли, которые могут играть объекты и связи в экземпляре данной кооперации. Динамическая часть состоит из одной или более диаграмм взаимодействия, показывающих потоки сообщений, которыми обмениваются участники кооперации. Кроме того, любой образец содержит стандартную диаграмму классов под названием «Participants» («Участники»), на которой изображается сам образец в виде кооперации с его именем и набор классов, участвующих в реализации образца.

В качестве примера приведем образец бизнес-моделирования под названием Employment (Занятость).

Проблема заключается в моделировании различных форм занятости в пределах организации. Данная задача решается в контексте системы планирования ресурсов предприятия.

Решение: занятость моделируется как контракт между личностью и организацией, указывающий выполняемые обязанности, контрактные условия, даты начала и конца работы. Личность характеризуется набором атрибутов (имя, адрес и дата рождения), может занимать более чем одну должность в одной и той же организации.

Рис. 17 Диаграмма «Участники» для образца Employment
Рис. 18 Статическая часть образца Employment

На рис. 17 приведена диаграмма «Участники» для данного образца (примеры моделей здесь и далее приводятся в среде CASE-средства Rational Rose). Она содержит кооперацию Employment и набор из пяти классов:

  • Employee Profile (Служащий) – описание служащего с набором атрибутов.
  • Organization Profile (Организация) – описание самой организации.
  • Employment (Занятость) – описание связи между служащим и организацией.
  • Position (Должность) – описание должности со своими атрибутами (такими, как должностной оклад и должностные инструкции).
  •  Position Assignment (Назначение на должность) – описание связи между служащим и занимаемыми должностями.

Статическая часть образца (диаграмма классов) показана на рис. 18.

3.6. Метод моделирования, используемый в технологии Rational Unified Process

Язык UML используется также в методе моделирования бизнес-процессов, являющемся частью технологии Rational Unified Process [Крачтен-02] компании IBM Rational Software. Этот метод, направленный прежде всего на создание основы для формирования требований к ПО, предусматривает построение двух базовых моделей:

  • модели бизнес-процессов (Business Use Case Model);
  •  модели бизнес-анализа (Business Analysis Model).

Модель бизнес-процессов – модель, описывающая бизнес-процессы организации в терминах ролей и их потребностей. Она представляет собой расширение модели вариантов использования (use case) UML [Коберн-02] за счет введения набора стереотипов – Business Actor (стереотип действующего лица) и Business Use Case (стереотип варианта использования).

Business Actor (действующее лицо бизнеспроцессов) – это некоторая роль, внешняя по отношению к бизнес-процессам организации. Потенциальными кандидатами в действующие лица бизнес-процессов являются:

  • акционеры;
  • заказчики;
  • поставщики;
  • партнеры;
  • потенциальные клиенты;
  • местные органы власти;
  • сотрудники подразделений организации, деятельность которых не охвачена моделью;
  • внешние системы.

Список действующих лиц составляется путем ответа на следующие вопросы:

  • Кто извлекает пользу из существования организации?
  • Кто помогает организации осуществлять свою деятельность?
  • Кому организация передает информацию и от кого получает?
Рис. 19 Диаграмма вариантов использования для процесса регистрации пассажиров в аэропорту

Business Use Case (вариант использования с точки зрения бизнес-процессов) определяется как описание последовательности действий (потока событий) в рамках некоторого бизнес-процесса, приносящей ощутимый результат конкретному действующему лицу.

Это определение подобно общему определению бизнес-процесса, но имеет более точный смысл. В терминах объектной модели Business Use Case представляет собой класс, объектами которого являются конкретные потоки событий в рамках описываемого бизнес-процесса.

Данный метод концентрирует внимание в первую очередь на элементарных бизнес-процессах. Такой процесс можно определить как задачу, выполняемую одним человеком в одном месте в одно время в ответ на некоторое событие, приносящую конкретный результат и переводящую данные в некоторое устойчивое состояние (например, подтверждение платежа по кредитной карточке). Выполнение такой задачи обычно включает от пяти до десяти шагов и может занимать от нескольких минут до нескольких дней, но рассматривается как один сеанс взаимодействия действующего лица с исполнителями.

Каждый Business Use Case отражает цель или потребность некоторого действующего лица. Например, если рассмотреть процесс регистрации пассажиров в аэропорту (рис. 19), то его основным действующим лицом будет сам Пассажир, главная цель которого в данном процессе – пройти регистрацию. Эта цель моделируется в виде Business Use Case с наименованием «Пройти регистрацию». Другим действующим лицом является Руководитель туристической группы, регистрирующий группу пассажиров. Стереотипы связей явно показывают роль действующих лиц по отношению к вариантам использования.

Описание Business Use Case представляет собой спецификацию (текстовый документ), которая, подобно обычному варианту использования, состоит из следующих пунктов [Коберн-02]:

  • наименование;
  • краткое описание;
  • цели и результаты (с точки зрения действующего лица);
  • описание сценариев (основного и альтернативных);
  • специальные требования (ограничения по времени выполнения или другим ресурсам);
  • расширения (исключительные ситуации);
  • связи с другими Business Use Case;
  • диаграммы деятельности (для наглядного описания сценариев – при необходимости).

Пример спецификации Business Use Case:

Наименование – пройти регистрацию. Краткое описание – данный Business Use Case реализует процесс регистрации пассажира на рейс. Цели – получить посадочный талон и сдать багаж. Основной сценарий:

1. Пассажир встает в очередь к стойке регистратора.

2. Пассажир предъявляет билет регистратору.

3. Регистратор подтверждает правильность билета.

4. Регистратор оформляет багаж.

5. Регистратор резервирует место для пассажира.

6. Регистратор печатает посадочный талон.

7. Регистратор выдает пассажиру посадочный талон и квитанцию на багаж.

8. Пассажир уходит от стойки регистратора.

Альтернативные сценарии:

3а. Билет неправильно оформлен – регистратор отсылает пассажира к агенту по перевозкам.

4а. Багаж превышает установленный вес – регистратор оформляет доплату.

Специальные требования – время регистрации не должно превышать одной минуты.

Рис. 20 Диаграмма классов модели бизнес-анализа

Описание Business Use Case может сопровождаться целью процесса, которая так же, как и в методе Eriksson-Penker, моделируется с помощью класса со стереотипом «goal», а дерево целей изображается в виде диаграммы классов.

Для каждого Business Use Case строится модель бизнес-анализа – объектная модель, описывающая реализацию бизнес-процесса в терминах взаимодействующих объектов (бизнес-объектов – Business Object), принадлежащих к двум классам – Business Worker и Business Entity.

Business Worker (исполнитель) – активный класс, представляющий собой абстракцию исполнителя, выполняющего некоторые действия в рамках бизнес-процесса. Исполнители взаимодействуют между собой и манипулируют различными сущностями, участвуя в реализациях сценариев Business Use Case. На диаграмме классов UML исполнитель представляется в виде класса со стереотипом «business worker». Например, если рассмотреть Business Use Case «Пройти регистрацию», можно определить в нем двух исполнителей – Регистратора и Координатора багажа.

Business Entity (сущность) – пассивный класс, не инициирующий никаких взаимодействий. Объект такого класса может участвовать в реализациях различных Business Use Case. Сущность является объектом различных действий со стороны исполнителей.

Понятие Business Entity аналогично понятию сущности в модели «сущностьсвязь», за исключением того, что в данной модели не определяется поведение сущности, а в объектной модели сущность может иметь набор обязанностей. На диаграмме классов UML сущность представляется в виде класса со стереотипом «business entity». Например, в Business Use Case «Пройти регистрацию» можно определить следующие сущности: Билет, Рейс, Авиалиния, Багаж, Багажная бирка.

Модель бизнес-анализа может состоять из диаграмм разных типов. В состав модели обязательно должна входить диаграмма классов, содержащая исполнителей и сущности. Пример такой диаграммы для Business Use Case «Пройти регистрацию» приведен на рис. 20.

На данной диаграмме ассоциации между классами-исполнителями отражают наличие взаимодействия между реальными исполнителями (Регистратором и Координатором багажа). Ассоциации между классами-исполнителями и классами-сущностями показывают, какими именно объектами манипулируют конкретные исполнители (Регистратор имеет дело с Багажом и Багажной биркой, а Координатор багажа – только с Багажом). Ассоциации между классами-сущностями отражают различные структурные связи (к одному месту багажа прикрепляется одна багажная бирка).

Кроме диаграммы классов, модель бизнес-анализа может включать:

  • Диаграммы последовательности (и кооперативные диаграммы), описывающие сценарии Business Use Case в виде последовательности обмена сообщениями между объектами-действующими лицами и объектами-исполнителями. Такие диаграммы помогают явно определить в модели обязанности каждого исполнителя в виде набора операций класса. Пример диаграммы последовательности, описывающей основной сценарий Business Use Case «Пройти регистрацию», приведен на рис. 21. Модифицированная диаграмма классов модели бизнес-анализа с операциями приведена на рис. 22.
  • Диаграммы деятельности с потоками объектов и «плавательными дорожками», описывающие взаимосвязи между сценариями одного или различных Business Use Case. Пример такой диаграммы для процесса заказа товаров в торговой компании приведен на рис. 23.
  • Диаграммы состояний, описывающие поведение отдельных бизнес-объектов (например, для сущности «Багаж» можно описать переходы между состояниями «Определен вес», «Зарегистрирован», «Находится на транспортере» и т.д.).

Рис. 21 Диаграмма последовательности для основного сценария Business Use Case «Пройти регистрацию»
Рис. 22 Модифицированная диаграмма классов модели бизнесанализа с операциями

Метод моделирования Rational Unified Process предусматривает специальное соглашение, связанное с группировкой структурных элементов и диаграмм бизнес-модели. Это соглашение включает следующие правила:

  • Все действующие лица, варианты использования и диаграммы вариантов использования для бизнес-процессов помещаются в пакет с именем Business Use Case Model.
  • Все классы и диаграммы моделей бизнесанализа помещаются в пакет с именем Business Analysis Model.
  • Если моделируется деятельность более чем одного подразделения организации, то совокупность всех классов-исполнителей и классов-сущностей из моделей бизнес-анализа для различных Business Use Case разделяется на пакеты, соответствующие этим подразделениям. Этим пакетам присваиваются наименования подразделений (например, Бухгалтерия, Отдел доставки и т.п.) и стереотип «business system».
  • Диаграммы модели бизнес-анализа, относящиеся к конкретному Business Use Case (диаграммы классов, последовательности, деятельности и состояний) помещаются в кооперацию с именем данного Business Use Case и стереотипом «business use-case realization» (реализация бизнес-процесса). Все кооперации помещаются в пакет с именем Business Use Case Realizations.Пример структуры бизнесмодели для процесса регистрации пассажиров в аэропорту приведен на рис. 24.

Метод моделирования Rational Unified Process обладает следующими достоинствами:

  • модель бизнес-процессов строится вокруг участников процессов (заинтересованных лиц) и их целей, помогая выявить все потребности клиентов организации. Нетрудно заметить, что такой подход в наибольшей степени применим для организаций, работающих в сфере оказания услуг (торговые организации, банки, страховые компании и т.д.);
  • моделирование на основе вариантов использования способствует хорошему пониманию бизнес-модели со стороны заказчиков;
  • метод предусматривает достаточно простой переход от бизнес-модели к системным требованиям.

Однако следует отметить, что при моделировании деятельности крупной организации, занимающейся как производством продукции, так и оказанием услуг, необходимо применять различные методы моделирования, поскольку для моделирования производственных процессов более предпочтительным является процессный подход (например, метод Eriksson-Penker).

Рис. 23 Диаграмма деятельности для процесса заказа товаров
Рис. 24 Пример структуры бизнес-модели

4. Сравнительный анализ различных методов и инструментальных средств моделирования

Основная задача сравнительного анализа состоит в том, чтобы ответить на ряд вопросов, возникающих у руководителей и специалистов в начале проекта по моделированию и реорганизации бизнес-процессов предприятия:

  • Какое инструментальное средство использовать в проекте (ARIS, BPwin, Rational Rose и др.)?
  • Какой метод использовать для описания процессов?
  • Как моделировать процессы с использованием некоторого инструментального средства?

В настоящее время на российском рынке представлено достаточно большое количество инструментальных средств (ARIS, AllFusion Modeling Suite, Rational Rose и др.), которые позволяют, так или иначе, создавать описания (модели) бизнес-процессов.

Рациональный выбор средств возможен при понимании руководством компании и ее специалистами нескольких аспектов:

  • целей проекта;
  • требований к информации о бизнес-процессах, необходимой для анализа и принятия решений в рамках конкретного проекта;
  • возможностей инструментальных средств в части описания процессов.

Говорить о преимуществе того или иного метода и средств бессмысленно, пока не определены тип и рамки проекта, его основные задачи. Описание бизнес-процессов проводится с целью их дальнейшего анализа и реорганизации. Целью реорганизации может быть внедрение информационной системы, сокращение затрат на выпуск продукции, повышение качества обслуживания клиентов, создание должностных и рабочих инструкций при внедрении стандартов ISO-9000 и т.д. Для каждой такой задачи существуют определенные параметры, определяющие набор критических знаний по бизнес-процессу. От задачи к задаче требования к описанию бизнес-процессов могут меняться.

В качестве примера можно привести результаты сравнительного анализа методов ARIS и IDEF (IDEF0, IDEF3), а также поддерживающих их инструментальных средств ARIS Toolset и BPwin [Репин-04]. Итак…

Одним из важнейших аспектов описания моделей бизнес-процессов является отражение управляющих воздействий, обратных связей по контролю и управлению процедурой. В нотации ARIS eEPC управление процедурой может быть отражено только при помощи указания входящих документов, которые регламентируют выполнение процедуры, и последовательности выполнения процедур во времени (запускающие события). В отличие от ARIS, в нотации IDEF0 каждая процедура должна иметь хотя бы одно управляющее воздействие (вход управления – стрелка сверху). Если при создании модели в eEPC указывать только последовательность выполнения процедур, не заботясь об отражении управляющих документов и информации, полученные модели будут иметь низкую ценность с точки зрения анализа и дальнейшего использования. К сожалению, именно эта ошибка наиболее распространена на практике. Создается модель потока работ (workflow), отражающая простую последовательность выполнения процедур и входящих/исходящих документов, при этом управляющие (контрольные) воздействия на функции в модели не отражаются.

Кроме того, если попытаться в нотации ARIS eEPC отразить все условия и ограничения, определяющие выполнение функций, то потребуется описать большое количество событий и входящей информации (например, устных распоряжений руководителей), и модель станет сложной и плохо читаемой (эти недостатки присущи так же и нотации IDEF3). Указанных недостатков нет у нотации IDEF0. В то же время в IDEF0 не предусмотрено использование символов логики выполнения процесса.

Таким образом, нотация ARIS eEPC является расширением достаточно простой нотации IDEF3. Для адекватного описания процесса управления в нотации eEPC необходимо заранее договориться, как будут отражены в модели документы (информация), регламентирующие выполнение процедур процесса.

Функциональные возможности инструментальных средств моделирования ARIS Toolset и BPwin можно корректно сравнивать только по отношению к определенному кругу задач. С точки зрения формирования моделей бизнес-процессов каждая из рассматриваемых систем имеет свои преимущества и недостатки. В зависимости от решаемых задач эти преимущества и недостатки могут как усиливаться, так и наоборот. Например, отсутствие четких соглашений по моделированию управляющих воздействий в рамках eEPC ARIS может привести к созданию моделей, не отвечающих на поставленные вопросы, в то время как нотация IDEF0 системы BPwin позволяет решить эту задачу. С другой стороны, описание процедуры, выполняемой одним сотрудником, может быть описано более адекватно при помощи eEPC ARIS, чем IDEF0 или IDEF3 BPwin.

Сравнивая две системы, следует отметить, что для хранения моделей в ARIS используется объектная СУБД, и под каждый проект создается новая база данных. Для удобства пользователя модели (объекты моделей) могут храниться в различных группах, организованных в зависимости от специфики проекта. Естественно, что в ARIS предусмотрены различные функции по администрированию базы данных: управление доступом, консолидация и т.п. В BPwin данные модели хранятся в файле, что существенно упрощает работу по созданию модели, но с другой стороны ограничивает возможности по анализу объектов модели. Для управления групповой разработкой используется средство Model Mart, обеспечивающее многопользовательский доступ к моделям, созданным с помощью ERwin и BPwin.

Часто одним из недостатков BPwin называют ограничение по количеству объектов на диаграмме. Однако опыт реальных проектов показывает, что для проекта, результаты которого можно практически использовать (критерий – обозримость), количество объектов в базе данных ARIS или модели BPwin составляет 150-300. Это означает, что при 8 объектах на одной диаграмме общее количество диаграмм (листов) в модели составит 20-40. Базы данных ARIS Toolset (как и BPwin), содержащие более 500 объектов, фактически невозможно использовать. Следует подчеркнуть, что модель создается для выделения и анализа проблем, т.е. требуется детальное описание наиболее сложных, проблемных областей деятельности, а не тотальное описание всех процессов. Как ни странно, среди руководителей многих компаний существует вера в то, что детальное описание процессов само по себе представляет ценность и может решить многие проблемы. Это далеко не так. Именно понимание того, что нужно описывать и какие аспекты функционирования реальной системы при этом отражать, определяет успех проекта по моделированию бизнес-процессов.

ARIS предоставляет существенно больше возможностей по работе с отдельными объектами модели, но именно вследствие чрезмерного количества настроек работа по созданию модели должна регламентироваться жесткими и объемными соглашениями по моделированию (стандартами). Разработка таких соглашений требует значительного времени (1-3 месяца) и высококвалифицированных специалистов. Если проект с использованием ARIS начинается без детальной проработки таких соглашений, то вероятность создания моделей бизнес-процессов, не отвечающих на поставленные вопросы, составляет 80-90%. В свою очередь, BPwin отличается простотой в использовании и достаточной строгой регламентацией при создании диаграмм (стандарт IDEF и рекомендации по его применению, бланк IDEF для создания диаграммы, ограниченное количество обязательно заполняемых полей, ограничение количества объектов на одной диаграмме и т.д.). ARIS, безусловно, является более мощным и «тяжелым» инструментом по сравнению с BPwin, но это в итоге оборачивается значительными трудностями и высокими затратами на его эксплуатацию.

Таким образом, для ведения небольших по масштабам (малые и средние предприятия, 25 человека в группе консультантов) и длительности (2-3 месяца) проектов рационально использовать BPwin. Для крупных и/или длительных проектов (например, внедрение системы непрерывного улучшения бизнес-процессов в соответствии со стандартами ISO) больше подходит ARIS. В этом случае подготовительные работы по созданию регламентирующей документации могут занять 1-3 месяца, но это является необходимым элементом последующей успешной работы.

По мнению автора, современные методы и инструментальные средства моделирования достигли такого уровня, что их возможности с точки зрения изобразительных средств моделирования в настоящее время стали примерно одинаковыми. При этом одним из основных критериев выбора того или иного метода и инструмента становится степень владения им со стороны консультанта или аналитика, грамотность выражения своих мыслей на языке моделирования, обеспечивающая достаточный уровень понимания моделей со стороны руководителей и специалистов организации. В противном случае в моделях, построенных с использованием любого метода, будет невозможно разобраться.

5. Перспективные направления в моделировании бизнес-процессов

Как было сказано выше, в настоящее время предпринимаются многочисленные проекты, целью которых является интеграция существующих методов и языков моделирования и создание единого методического и технологического базиса моделирования бизнес-процессов, а в более широком контексте – моделирования предприятий (enterprise modeling) [BPMN-03, UEML-02, BPDM-03].

5.1. Деятельность консорциума Business Process Management Initiative (BPMI)

Консорциум BPMI был создан в августе 2000 г. по инициативе компании Intalio группой из шестнадцати компаний-разработчиков ПО и консалтинговых фирм. BPMI (http://www.bpmi.org) – независимая организация, занимающаяся разработкой открытых спецификаций для управления процессами электронной коммерции. К таким спецификациям относятся проекты стандартов Business Process Modeling Language (BPML) и Business Process Query Language (BPQL), предназначенных для управления бизнес-процессами (аналогично использованию SQL для управления данными с помощью СУБД). BPML – это метаязык для моделирования бизнес-процессов, также как XML – метаязык для моделирования данных. BPML позволяет создать абстрактную исполнимую модель взаимодействующих процессов, основанную на концепции конечного автомата.

В 2003 г. BPMI опубликовал проект стандарта Business Process Modeling Notation (BPMN) [BPMN-03]. Целью этого проекта является создание общей нотации для различных категорий специалистов: от бизнес-аналитиков и экспертов организаций до разработчиков ПО. BPMN состоит из одной диаграммы под названием Business Process Diagram (BPD) (рис. 25), которая непосредственно отображается в конструкции BPML.

Хотя спецификация BPMN в настоящее время существует только в версии 1.0, многие компании уже приняли ее на вооружение. BPMI не является комитетом по стандартизации, поэтому стандарт BPMN будет в конечном счете передан соответствующей организации. Наиболее вероятным кандидатом на роль такой организации является консорциум Object Management Group (OMG), и переговоры относительно такой передачи уже имели место. Учитывая высокую степень сходства между BPMN и диаграммой деятельности UML 2.0, можно допустить их интеграцию в будущем в общую модель.

5.2. Проект UEML

Проект Unified Enterprise Modeling Language (UEML) [UEML-02], финансируемый Европейской Комиссией, был предпринят с целью интеграции многочисленных языков моделирования архитектуры предприятий (Enterprise Modeling Languages) и создания в перспективе унифицированного языка моделирования с четко определенными синтаксисом, семантикой и правилами отображений между различными средствами моделирования. Основой для такой интеграции послужили модели GERAM (Generalised Enterprise Reference Architecture and Methodology) и Захмана [UEML-02]. Проект UEML включает разработку:

  • общего визуального, основанного на шаблонах языка для коммерческих инструментальных средств моделирования;
  • стандартных, независимых от инструментов механизмов передачи моделей между проектами;
  • репозитория моделей предприятий.

Одним из результатов проекта, в частности, явилось создание портала http://www.ueml.org, который содержит всю информацию по данному проекту.

Рис. 25 Пример простейшей BPD
Рис. 26 Процесс создания моделей

5.3. Работы в рамках проекта OMG MDA

OMG – это консорциум разработчиков ПО и пользователей, представляющих различные коммерческие, государственные и академические организации, насчитывающий около 800 участников. OMG занимается разработкой различных стандартов в области взаимодействия распределенных систем (наиболее известные из них – CORBA и UML).

Работа OMG в области моделирования бизнес-процессов связана в основном с концепцией Model Driven Architecture (MDA) [Кузнецов-03].

MDA интегрирует различные подходы к моделированию и вводит набор отображений между моделями различных уровней абстракции (рис. 26). Любая организация, использующая MDA, может разрабатывать только те модели, которые требуются для ее собственных целей.

Рис. 27 Представление BPDM

В настоящее время тремя главными инициативными проектами OMG являются создание метамоделей для описания бизнес-процессов (Business Process Definition Metamodel – BPDM) [BPDM-03], бизнес-правил (Business Semantics of Business Rules, and Production Rule Representation) и онтологии (Ontology Definition Metamodel). Назначение BPDM (рис. 27) – интеграция и обеспечение взаимодействия между моделями, использующимися различными организациями (такими, как диаграммы UML или BPMN). Предполагается, что BPDM будет реализована в виде профиля UML 2.0.

Аналогично, OMG работает над стандартизацией бизнес-правил и их совместимостью с BPDM. Все это вместе взятое должно в перспективе обеспечить новый уровень совместимости между моделями, используемыми для описания бизнес-процессов и ПО.

Библиография

[Буч-2000] Буч Г., Рамбо Дж., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя.: Пер. с англ. – М.: ДМК, 2000.

[Калашян-03] Калашян А.Н., Калянов Г.Н. Структурные модели бизнеса: DFD-технологии. – М.: Финансы и статистика, 2003.

[Каменнова-01] Каменнова М., Громов А., Ферапонтов М., Шматалюк А. Моделирование бизнеса. Методология ARIS. – М.: Весть-МетаТехнология, 2001.

[Коберн-02] Коберн А. Современные методы описания функциональных требований к системам.: Пер. с англ. – М.: ЛОРИ, 2002.

[Крачтен-02] Крачтен Ф. Введение в Rational Unified Process.: Пер. с англ. – М.: Вильямс, 2002.

[Кузнецов-03] Кузнецов М. MDA – новая концепция интеграции приложений. – «Открытые системы», No9, 2003.

[Марка-93] Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. – М.: МетаТехнология, 1993.

[Ойхман-97] Ойхман Е.Г., Попов Э.В. Реинжиниринг бизнеса: реинжиниринг организации и информационные технологии. – М.: Финансы и статистика, 1997.

[РД-2000] Методология функционального моделирования IDEF0. Руководящий документ РД IDEF0 – 2000. – М.: Госстандарт России, 2000.

[Репин-04] Репин В.В., Елиферов В.Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. – М.: РИА «Стандарты и качество», 2004.

[Черемных-01] Черемных С.В., Семенов И.О., Ручкин В.С. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. – М.: Финансы и статистика, 2001.

[BPDM-03] Business Process Definition Metamodel. Request For Proposal. OMG Document: bei/2003-01. http://www.omg.org

[BPMN-03] Business Process Modeling Notation. Working Draft (1.0) August 25, 2003. http://www.bpmn.org

[Eriksson-2000] Eriksson, Hans-Erik and Penker, Magnus. Business Modeling with UML: Business Patterns at work. Wiley Computer Publishing, 2000.

[UEML-02] Report on the State of the Art in Enterprise Modeling. Project UEML: Unified Enterprise Modeling Language. September 27th 2002. http://www.ueml.org

Contents

  • 1 Классификация моделей
    • 1.1 Понятие модели
    • 1.2 Классификация моделей
    • 1.3 Языки описания моделей
    • 1.4 Содержание модели бизнеса
    • 1.5 Методы моделирования бизнеса
      • 1.5.1 Структурные методы
      • 1.5.2 Методы объектно-ориентированного моделирования
      • 1.5.3 Методы имитационного моделирования
      • 1.5.4 Интегрированные методы
  • 2 Структурные методологии
    • 2.1 Методология IDEF0
    • 2.2 Методология IDEF3
      • 2.2.1 Типы перекрестков
      • 2.2.2 Пример IDEF3
      • 2.2.3 Правила создания перекрестков
      • 2.2.4 Правило относительно единиц работ
    • 2.3 Методология DFD
  • 3 Объектно-ориентированный язык UML
    • 3.1 Прецедентная модель бизнеса
    • 3.2 Поток событий прецедента
    • 3.3 Диаграмма деятельности (Activity Diagram)
    • 3.4 Элементы диаграммы деятельности
    • 3.5 Структурирование прецедентов
    • 3.6 Объектная модель бизнес-процесса
    • 3.7 Классы и объекты
    • 3.8 Динамическая диаграмма взаимодействия
    • 3.9 Элементы диаграммы последовательности
    • 3.10 Статическая диаграмма взаимодействия
    • 3.11 Диаграмма классов
    • 3.12 Описание объектов
  • 4 Интегрированная методология ARIS
    • 4.1 Организационная схема
    • 4.2 Дерево функций
    • 4.3 Событийная цепочка процесса
    • 4.4 Элементы диаграммы eEPC
    • 4.5 Интеграция моделей
    • 4.6 Детализация моделей
  • 5 Инструментальные средства
    • 5.1 Возможности инструментальных средств
  • 6 Использованная литература

Статья написана на основе лекций «Моделирование и анализ бизнес-процессов» профессора Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, Силич Марии Петровны.

Классификация моделей

Понятие модели

Модель представляет искусственный, созданный человеком объект любой природы (умозрительный или материально реализованный), который замещает или воспроизводит исследуемый объект.
Процесс построения, изучения и применения моделей называется моделированием.

Модель — упрощенный, приближенный образ, который отражает наиболее существенные (с точки зрения цели моделирования) свойства оригинала.
Соответствие модели оригиналу называется адекватностью модели.
Адекватность включает требования полноты и точности (правильности). Требования должны выполняться в той мере, которая достаточна для достижения цели.

Для одного и того же объекта может быть построено множество различных моделей, отвечающих различным целям.

Модель внешнего вида часов
модель внешнего вида часов
Структурная схема часов
структурная схема часов

Виды подобия: прямое (макет, фотография), косвенное (подобие по аналогии), условное (на основе соглашений).

Процесс моделирования имеет свойство динамичности: модели развиваются, уточняются, переходят одна в другую.

Классификация моделей

Классификация моделей познавательные нормативные
Познавательные (объяснительные) модели отражают уже существующие объекты.

Нормативные (прагматические) модели отражают объекты, которые должны быть осуществлены.
Градации нормативных моделей: от референтной (для целого класса объектов) до модели конкретного объекта.

Классификация моделей статические динамические
Статические модели не учитывают временной фактор.
Динамические модели отражают изменения объекта, происходящие с течением времени. Динамическая модель сама может быть статична или находиться в динамике (имитационная модель).

Классификация моделей материальные абстрактные
Материальные модели построены из реальных объектов.
Абстрактные модели — это идеальные конструкции, выполненные средствами мышления, сознания.

Классификация моделей декларативные процедурные
Декларативные модели отражают свойства, структуры, состояния объектов.
Процедурные модели отражают процедурное, операционное знание.

Классификация моделей детерминированные стохастические
Детерминированные модели отражают процессы и явления, не подверженные случайностям.
Стохастические – отражают случайные процессы, описываемые вероятностными характеристиками и статистическими закономерностями.

Классификация моделей формализованные содержательные
Формализованные модели могут не иметь смысловой интерпретации.
В содержательных моделях сохраняется семантика моделируемого объекта.

Языки описания моделей

Языки описания моделей: аналитические, численные, логические, теоретико-множественные, лингвистические, графические.

Графические модели (схемы, диаграммы, графики, чертежи) – наглядны.
Нотация — система условных обозначений (знаков) и правил их использования, принятая в конкретной методологии.

Требования к нотации:

  • простота — простой знак предпочтительнее сложного;
  • наглядность — хотя бы отдаленное сходство с оригиналом;
  • индивидуальность — достаточное отличие от других обозначений;
  • однозначность — нельзя обозначать одним символом различные объекты;
  • определенность — четкие правила использования модели;
  • учет устоявшихся традиций.

Содержание модели бизнеса

В модели бизнеса отражают:

  • функции, которые бизнес-система должна выполнять — что она делает, для кого, с какой целью;
  • процессы, последовательность отдельных шагов процессов (работ, операций);
  • организационные структуры, обеспечивающие выполнение процессов;
  • материальные и информационные потоки, возникающие в ходе выполнения процессов;
  • данные, необходимые при выполнении процессов, и отношения между этими данными.

Методы моделирования бизнеса

Структурные методы

Структурные методы
Основаны на последовательной декомпозиции системы на все более мелкие подсистемы.

Принципы структурного подхода:

  • «разделяй и властвуй» — разбиение сложных проблем на множество меньших задач, легких для понимания и решения;
  • иерархическое упорядочивание – организация составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры.

Две группы методов: моделирующие функциональную структуру и структуру данных

Наибольшее распространение получили методологии:

  • IDEF0 – функциональные модели, основанные на методе SADT;
  • IDEF1X – диаграммы данных «сущность-связь» (ERD);
  • IDEF3 — диаграммы потоков работ (Work Flow Diagrams);
  • DFD — диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams).

Методы объектно-ориентированного моделирования

Методы объектно-ориентированного моделирования
Предназначены для создания моделей систем с целью их последующей реализации в виде объектно-ориентированных программ

Наиболее известные методы:

  • Booch’93 Г. Буча,
  • OMT Дж. Румбаха
  • OOSE А. Джекобсона
  • UML (Unified Modeling Language) – на основе Booch’93, OMT, OOSE

Главным структурообразующим элементом является объект.
В программировании объект — это структура, объединяющая данные и процедуры.
В модели бизнеса объекты – это участники бизнес-процесса (активные объекты) и пассивные объекты (материалы, документы), над которыми выполняют действия активные объекты.

Методы имитационного моделирования

Методы имитационного моделирования
Позволяют имитировать на компьютере (с помощью специальных программ) процессы функционирования реальной системы (в режиме сжатого времени или пошаговом режиме).

Наиболее распространенные методы:

  • сети Петри и раскрашенные сети Петри (CPN, Colored Petri Nets);
  • GPSS (General Purpose Simulating System) – унифицированный язык имитационного моделирования;
  • SIMAN (SIMulation ANalysis) – язык визуального моделирования.

Интегрированные методы

Интегрированные методы
Интегрированные методы моделирования объединяют различные виды моделей – структурного анализа, объектно-ориентированные, имитационные и др.

  • ARIS (Architecture of Integrated Information System) позволяет отражать в единой интегрированной модели: оргструктуры, функции, данные, процессы. Использует множество типов моделей.
  • G2 — методология создания динамических интеллектуальных систем позволяет моделировать процессы с использованием знаний эксперта.
  • BRM (Business Rules Management) – методология управления бизнес-правилами.

Структурные методологии

Методология IDEF0

Методология IDEF0
Методология IDEF0 базируется на методе SADT (Structured Analysis and Design Technique) Росса, предназначенном для структурированного представления функций системы и анализа системных требований.
IDEF0-модель состоит из диаграмм и фрагментов текста. На диаграммах все функции системы и их взаимодействия представлены как блоки (функции) и дуги (отношения).

Основные элементы модели:

  • Функциональный блок (Activity) – преобразование (активность);
  • Выходы (Output) – результат преобразования;
  • Входы (Input) — объекты, которые преобразуются в Выходы;
  • Управление (Control) — информация, как происходит преобразование;
  • Механизм (Mechanism) – объекты, осуществляющие преобразование.

Функциональный блок может быть декомпозирован — представлен в виде совокупности других взаимосвязанных блоков, которые детально описывают исходный блок.
IDEF0-модель состоит из набора иерархически связанных диаграмм
Таким образом, IDEF0-модель состоит из набора иерархически связанных диаграмм
На диаграмме блоки соединяются дугами: выходные дуги одних блоков могут являться входами (управлением, механизмом) других.
Дуги с одним свободным концом имеют источник или получатель вне диаграммы. Для обозначения внешних дуг используются буквы:

  • I (Input),
  • C (Control),
  • O (Output) и
  • M (Mechanism).

Типы связей между блоками:
Выход-вход
Выход-вход
Выход-управление
Выход-управление
Выход-механизм
Выход-механизм
Обратная связь по управлению
Обратная связь по управлению
Обратная связь по входу
Обратная связь по входу

Методология IDEF3

IDEF3-модели используются для документирования технологических (информационных) процессов, где важна последовательность выполнения процесса

Выделяют четыре элемента IDEF3-модели:
Единицы работ (Unit of work) IDEF3 Единица работы — отображают действия, процессы, события, этапы выполнения работ. Единица работы может иметь только один вход и один выход

Ссылки (Referents):
необходимые элементы для выполнения процесса (сырье, материалы);
результат процесса (изделие);
активаторы процесса (клиент, поставщик).
Ссылки (Referents) idef3

Связи (Links), которые бывают двух типов:
передают действия от одной единицы работ к другой
Связи (Links) idef3
соединяют ссылку с единицей работ (активируют единицу работ)
Связи (Links) idef3

Перекрестки (Junctions) – элементы модели, за счет которых описывается логика и последовательность выполнения этапов процесса.
Бывают двух видов:
перекрестки слияния – Fan-in
перекрестки слияния – Fan-in idef3
перекрестки ветвления – Fan-out
перекрестки ветвления – Fan-out

Типы перекрестков

Асинхронное И (Asynchronous AND)
выходной процесс запустится, если завершились все входные процессы
26_asynchronous_and_zavershilis_vse_vhodnie
после завершения входного процесса запустятся все выходные процессы
Асинхронное И (Asynchronous AND)

Синхронное И (Synchronous AND)
выходной процесс запустится, если завершились одновременно все входные процессы
Синхронное И (Synchronous AND)
после завершения входного процесса запустятся все выходные процессы, причем запустятся одновременно
Синхронное И (Synchronous AND)

Асинхронное ИЛИ (Asynchronous OR)
выходной процесс запустится, если завершится один или несколько входных процессов
Асинхронное ИЛИ (Asynchronous OR)
после завершения входного процесса запустятся один или несколько выходных процессов
Асинхронное ИЛИ (Asynchronous OR)

Синхронное ИЛИ (Synchronous OR)
выходной процесс запустится, если завершились один или несколько входных процессов, причем завершились одновременно
Синхронное ИЛИ (Synchronous OR)
после завершения входного процесса запустится один или несколько выходных процессов, причем запустятся одновременно
Синхронное ИЛИ (Synchronous OR)

Исключающее ИЛИ (XOR, Exclusive OR)
выходной процесс запустится, если завершился только один входной процесс
34_XOR_Exclusive_OR_input
после завершения входного процесса запустится только один выходной процесс
Исключающее ИЛИ (XOR, Exclusive OR)

Пример IDEF3

Пример IDEF3

Правила создания перекрестков

  1. Каждому перекрестку слияния должен предшествовать перекресток ветвления.
  2. Перекресток слияния «И» не может следовать за перекрестком ветвления типа синхронного, асинхронного или исключающего «ИЛИ».
  3. Перекресток слияния типа исключающего «ИЛИ» не может следовать за перекрестком ветвления типа «И».
  4. Перекресток, имеющий одну стрелку на одной стороне, должен иметь более одной стрелки на другой.
  5. Перекресток не может быть одновременно перекрестком слияния и ветвления. В ситуации, когда необходимо одновременно осуществить слияние и разветвление потоков работ, вводится каскад перекрестков.

Правило относительно единиц работ

В блок может входить и из блока может выходить только одна связь последовательности. Для отображения множества входов и выходов используются перекрестки.
Разрешается множественная декомпозиция работ:
для одной и той же работы может быть создано несколько диаграмм декомпозиции (для описания разных вариантов реализации работы).

Номер работы А13.1.2 означает:
родительская работа имеет код А13,
номер декомпозиции – 1
номер работы на текущей диаграмме – 2.

Методология DFD

Диаграммы потоков данных DFD позволяют эффективно и наглядно описать процессы документооборота и обработки информации.
Используются две нотации: Йордана и Гейна-Сарсона

Типы структурных элементов (в нотации Гейна-Сарсона):
1. Процессы (функции, операции, действия), которые обрабатывают и изменяют информацию. Процессы показывают, каким образом входные потоки данных преобразуются в выходные
Методология DFD Процессы
2. Потоки данных, которые обозначают взаимодействие процессов с внешним миром и между собой. Поток данных соединяет выход процесса (объекта) с входом другого процесса (объекта).
Поток данных соединяет выход процесса (объекта) с входом другого процесса (объекта)
3. Хранилища данных — представляют собой собственно данные, к которым осуществляется доступ. Эти данные могут быть созданы или изменены процессами.
Хранилища данных - представляют собой собственно данные, к которым осуществляется доступ.
4. Внешние сущности — определяют внешние элементы, которые участвуют в процессе обмена информацией с системой. Внешние сущности изображают входы в систему (источники информации) и/или выходы из системы (приемники информации). Примеры: заказчик, персонал, поставщик, клиент, склад, банк
Внешние сущности - определяют внешние элементы, которые участвуют в процессе обмена информацией с системой

Пример:
Методология DFD пример

Язык UML был разработан для создания моделей информационных систем (ИС) с целью их последующей реализации в виде объектно-ориентированных программ.
Все представления о модели сложной системы фиксируются в виде диаграмм -специальных графических конструкций (схем, графов).
Имеется 8 основных типов диаграмм UML, отражающих различные аспекты: процессы, выполняемые системой (предоставляемые пользователю сервисы), последовательность выполняемых системой алгоритмических операций,
структуру программных объектов, их взаимодействие (обмен сообщениями) и т.д.

В настоящее время язык UML применяется не только для создания ИС, но и для анализа и перепроектирования бизнес-процессов:
вместо моделей процессов ИС строятся модели бизнес-процессов,
вместо программных объектов в моделях отражаются объекты бизнес-процессов (исполнители, продукция, услуги и т.д.),
вместо окружения ИС (пользователей ИС) моделируется окружение бизнеса (поставщики, партнеры, клиенты).

Прецедентная модель бизнеса

Отражает основные бизнес-процессы, их взаимодействие с окружением.
Начинается с построения внешней диаграммы (вариантов использования — Use Case Diagram), показывающей, как бизнес виден извне
Прецедентная модель бизнеса

Актор (действующее лицо, business actor) — субъект окружения бизнеса. Примеры акторов: Клиент, Покупатель, Поставщик, Партнер, Акционер, Заказчик.
Актор (действующее лицо, business actor)

Прецедент (вариант использования, business use case) — относительно законченная последовательность действий в рамках некоторого бизнес-процесса, приносящая ощутимый результат конкретному актору .
Примеры прецедентов: Производство продукта Продажа продукта, Сервисное обслуживание, Разработка продукта, Маркетинг и сбыт.
Прецедент (вариант использования, business use case)

Экземпляр (реализация) прецедента – конкретный вариант хода событий класс прецедентов — обобщенный прецедент.

Для акторов тоже различают понятия класса и экземпляра.
Акторы разных классов могут иметь общие характеристики или общие обязательства.
Можно ввести обобщенный класс акторов. Между обобщенным типом актора и более конкретным устанавливается отношение обобщения
Между обобщенным типом актора и более конкретным устанавливается отношение обобщения

Между прецедентами и акторами устанавливаются отношения коммуникации (отношения ассоциации со стереотипом communicate).
Они моделируют взаимосвязи прецедентов с окружением (информационные и материальные потоки)
Между прецедентами, как правило, устанавливаются только отношения зависимости а также отношения, структурирующие прецеденты – отношения обобщения, включения (зависимости со стереотипом include), расширения (зависимости со стереотипом extend).
отношения обобщения, включения (зависимости со стереотипом include), расширения (зависимости со стереотипом extend)

Для каждого из элементов модели составляется спецификация.
В спецификации актора: наименование, стереотип (business actor), описание, список атрибутов, список обязательств и др.

В спецификации прецедента: наименование, стереотип (business use case), краткое описание, перечень связанных с прецедентом поддиаграмм и документов

Поток событий прецедента

Поток событий — описание прецедентов последовательностью шагов

Поток событий прецедента «Продажа продукта»:

  • Продавец получает заявку клиента
  • Если в заявке указан готовый продукт, то Продавец проверяет наличие продукта на складе. Если продукта нет в наличии, прецедент заканчивается. Если продукт есть на складе, то прецедент продолжается с шага 6.
  • Если в заявке указывается заказной продукт, то Продавец формирует заказ и передает его
  • Изготовителю продукта.
  • Изготовитель изготавливает продукт в соответствии с требованиями клиента и сообщает о готовности Продавцу.
  • Изготовитель отправляет продукт на Склад.
  • Продавец сообщает Клиенту о готовности продукта и принимает от Клиента оплату.
  • Продавец сообщает Отправителю количество продукта и адрес клиента и заказывает транспорт.
  • Отправитель получает продукт со склада и доставляет его клиенту.

Диаграмма деятельности (Activity Diagram)

Диаграмма деятельности (Activity diagram)

Элементы диаграммы деятельности

Элементы диаграммы деятельности

Дорожки:
Если в выполнении прецедента участвуют несколько объектов, то действия, выполняемые каждым объектом, размещаются на соответствующей дорожке
действия, выполняемые каждым объектом, размещаются на соответствующей дорожке

Структурирование прецедентов

Чтобы упростить описание прецедента, необходимо его структурировать. Рассмотрим два способа структурирования.
1. Выделение фрагментов
Если из описания прецедента с альтернативными потоками событий можно выделить фрагмент, представляющий собой относительно законченную последовательность событий, то данный фрагмент рассматривается как отдельный прецедент. Между выделенным прецедентом и базовым устанавливается отношения включения (include).
Иногда используют отношение расширения (extend). Оно устанавливается между базовым прецедентом и прецедентом, содержащим некоторое дополнительное поведение, выполняемое при определенных условиях.

2. Обобщение
Если несколько прецедентов имеют похожее поведение, то следует выделить общее поведение в отдельный прецедент (родительский). Между каждым из частных прецедентов и родительским устанавливается отношение обобщения (generali-zation).

Объектная модель бизнес-процесса

Раскрывает внутреннее устройство бизнеса: какие виды ресурсов используются для реализации прецедентов и каким образом они взаимодействуют.
Классы объектов модели бизнеса:
активные — исполнители процессов (стереотип business worker), например, Продавец, Изготовитель, Разработчик;
53_uml_aktivnie_klassi
пассивные — сущности (стереотип business entity), например, Продукт, Заказ, Счет.
пассивные - сущности (стереотип business entity)

Иногда среди активных выделяют:
интерфейсные (стереотип Boundary) – активные объекты, взаимодействующие с окружением, т.е. с акторами. Примеры – Продавец, Регистратор, Секретарь..
управляющие (стереотип Control) – активные объекты, участвующие в выполнении процессов, но не имеющие контакта с окружением. Примеры – Разработчик продукции, Изготовитель, Менеджер проекта..

Классы и объекты

Класс – некоторый тип объектов (множество похожих объектов),
Экземпляр – конкретный объект (представитель класса).
Экземпляр – конкретный объект (представитель класса)

Объекты имеют:
имя (через двоеточие может быть указано имя класса)
свойства — описываются с помощью атрибутов
поведение — представляется с помощью операций

У объектов одного класса состав атрибутов и операций одинаков.
Они отличаются значениями атрибутов, т.к. экземпляры классов описывают характеристики конкретного объекта.

Для отображения взаимосвязей объектов в процессе выполнения прецедента используются динамическая и статическая диаграммы взаимодействий.
Для отображения структурных и ассоциативных связей между классами используется диаграмма классов

Динамическая диаграмма взаимодействия

Прецедент «Продажа заказного продукта»:
Продавец получает заявку клиента
Продавец формирует заказ и передает его Изготовителю продукта.
Изготовитель изготавливает продукт.
Изготовитель отправляет продукт на Склад и сообщает о готовности Продавцу.
Продавец сообщает Клиенту о готовности продукта и принимает от Клиента оплату.
Продавец сообщает Отправителю адрес клиента и заказывает транспорт.
Отправитель получает продукт со склада и доставляет его клиенту.
Динамическая диаграмма взаимодействия

Элементы диаграммы последовательности

В верхней части диаграммы – активные объекты (и акторы) в виде прямоугольника («человечка»), от которого вниз проведена «линия жизни».
Сообщение (message) – отрезок горизонтальной линии со стрелкой, проведенный от линии жизни объекта (актора), посылающего сообщение, до линии жизни объекта (актора), получающего сообщение.
Сообщение (message)

Отношение сообщения моделирует материальный или информационный поток.
Прием сообщений инициирует выполнение некоторого действия получателем

Сообщения упорядочены по времени: первое сообщение изображается вверху диаграммы, следующее – ниже, следующее – еще ниже и т.д.
Однако диаграмма не содержит метрики времени (расстояния между сообщениями – это не интервал времени)

Статическая диаграмма взаимодействия

Диаграмма кооперации (Collaboration Diagram)
Статическая диаграмма взаимодействия

Диаграмма классов

Диаграмма классов (Class diagram) используется для отображения устойчивых связей между классами объектов
Диаграмма классов для прецедента «Продажа продукта»
Диаграмма классов для прецедента «Продажа продукта»
Для структурирования классов используются отношения обобщения и включения
Для структурирования классов используются отношения обобщения и включения

Описание объектов

Спецификация объекта состоит из описания свойств (атрибутов) и поведения (обязательств, операций).
Спецификация объекта состоит из описания свойств (атрибутов) и поведения (обязательств, операций).

Интегрированная методология ARIS

Методология ARIS (Architecture of Integrated Information System) разработана в 1990-х годах профессором А.-В. Шеером
Интегрированная методология ARIS
Для каждого из этих представлений можно построить несколько типов моделей (в ARIS 5.0 общее количество типов диаграмм — 130)

Выделено четыре основных вида моделей (четыре представления):

  • организационные модели — структура организации (иерархия подразделений и должностей);
  • функциональные модели — иерархия функций (целей), выполняемых в организации;
  • информационные модели — структура информации, необходимой для реализации функций системы;
  • модели процессов/управления — комплексный взгляд на реализацию деловых процессов в рамках системы

Организационная схема

К организационным моделям относится Организационная схема (Organizational chat).
Основные типы объектов этой модели:
Организационная схема (Organizational chat)

Модель строится иерархически — от верхнего уровня структуры к нижнему.
Низшим уровнем является описание подразделений на уровне должностей — штатных единиц, занимаемых конкретными сотрудниками.
Модель строится иерархически — от верхнего уровня структуры к нижнему.

Дерево функций

К функциональным моделям относится Дерево функций (Function Tree).
К функциональным моделям относится Дерево функций (Function Tree)
Используется только один тип объекта — функция (работа, действие, этап в рамках процесса).
На верхнем уровне функции представляют собой бизнес-процессы. Детализация функций образует иерархическую структуру.
Самый нижний уровень представляют базовые функции (которые уже не могут быть разделены на составные элементы).

Событийная цепочка процесса

К моделям процессов/управления относится Диаграмма eEPC (extended Event driven Process Chain)
К моделям процессов/управления относится Диаграмма eEPC (extended Event driven Process Chain)
Основные типы объектов:
67_aris_diagram_eEPC_tipi_objectov

Элементы диаграммы eEPC

  • Функция – некоторое (шаг процесса). С функцией могут быть связаны: исполнители, входные и выходные документы, программное обеспечение и т.д.
  • Событие — какое-либо завершенное состояние объекта, которое влияет на дальнейший ход процесса. С одной стороны события являются стимулом к выполнению функций, с другой – их результатом.
  • Логические операторы (И, ИЛИ, XOR) показывают разветвления в потоке процесса.

Примеры:
Элементы диаграммы eEPC

Интеграция моделей

Взаимосвязь моделей ARIS обеспечивается с помощью двух механизмов: интеграции и детализации
1. Механизм интеграции
Благодаря хранению объектов в едином репозитории (специальной базе данных).
При создании нового объекта в репозитарии появляется отдельная запись, задающая описание объекта.
Объект можно скопировать из одной модели и вставить в другую с помощью команд Copy/Paste.
Механизм интеграции

Детализация моделей

2. Механизм детализации: для объектов текущей модели можно задавать ссылки на другие модели, являющиеся подробным описанием этого объекта.
Типы детализации, разрешенные к использованию, зависят от типа объекта
70_aris_detalizaciya_modeley

Механизм детализации позволяет избегать перегрузки моделей информацией, делая их более наглядными.

Инструментальные средства

Возможности инструментальных средств

  • визуальное моделирование, позволяющее формировать графическую модель (в виде диаграмм, блок-схем, графов) в интерактивном режиме с использованием визуальных средств;
  • проверка моделей – проверка соблюдения синтаксических и семантических правил построения моделей, определенных в используемой методологии моделирования;
  • анализ построенных моделей – возможность просчитать стоимостные и временные характеристики процессов, проверить гипотезы «что, если …», выявить логические ошибки и т.д.;
  • документирование – вывод представленной в моделях информации в виде текстовых описаний, содержащихся в файлах заданного формата;
  • интеграция различных информационных систем – возможность обмениваться информацией о моделируемых процессах между различными приложениями;
  • автоматическое создание компонент информационных систем – например, автоматическая кодогенерация (создание компьютерных программ), генерация баз данных на основе введенных моделей и диаграмм.

Использованная литература

1. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. Томск. Силич М.П. 2016. 75 с. Презентация к лекции.

4.4
7
Голоса

Рейтинг статьи

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Вот еще несколько интересных статей нашего сайта:

  • Монгольские компании в москве
  • Мондиал бизнес консорциум ооо
  • Монетка реквизиты организации
  • Монополия на большую компанию
  • Монопольные компании в россии

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии