Астанин С.В., Жуковская Н.К.

Процедурный подход к моделированию бизнес-процессов

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект №12-01-00766-a)

Основой моделирования и реинжиниринга бизнес-процессов являются формализованные методы описания проблемной области. Отображаемые в моделях проблемной области бизнес-процессы предприятия имеют неодинаковый характер. Наряду с рутинными бизнес-процессами, существуют динамические бизнес-процессы, требующие изменения схем принятия решений по ходу выполнения бизнес-процесса. Если первая группа бизнес-процессов выполняются на строго регламентированной основе (складской и бухгалтерский учет, оформления приема на работу и т. д.), то вторая группа реализуется в условиях неопределенности внешней среды и неполноты знаний для принятия решений (маркетинг, реинжиниринг, бизнес-планирование и т.п.). Для описания достаточно простых бизнес-процессов разработаны методологии и стандарты графических представлений BPEL, IDEF0 - IDEF5, BPMN, UML и т.д., которые применяются в зависимости от поставленных задач моделирования: уровня детализации, уровня управления, этапа моделирования, типа организации. Для динамических и неопределенных бизнес-процессов применение перечисленных методологий затруднено, в силу необходимости учета взаимодействующих и изменяющихся факторов. В этих случаях можно представить бизнес-процесс как решение задачи различными способами и использовать ситуационное моделирование бизнес-процесса, течение которого во времени может меняться в зависимости от возможных факторов (объема ресурсов, управляющих воздействий, внешней среды и т.п.) определенного уровня управления предприятия. Фактически речь идет об оптимизации реинжиниринга бизнес-процесса на основе построения его ситуационной модели в условиях неопределенности и риска.

В настоящей работе в качестве инструмента ситуационного моделирования бизнес-процессов рассматриваются методы построения нечетких ситуационных сетей (НСС) и оптимизация синтезированных бизнес-процессов на их основе. Для неопределенных бизнес-процессов и проектов в лучшем случае удается описать целевую и исходную составляющие, а для построения промежуточных составляющих необходимо знать механизм преобразования ресурсов в готовое изделие. Реально подобный механизм целесообразнее описать приближенно, используя процедуры нечеткой логики и теории графов. Так, неопределенный бизнес-процесс или проект в некоторый момент времени t можно представить НСС (рис.1).

Рис.1. Текущий неопределенный бизнес-процесс или проект в момент времени t: a) – независимые составляющие; b) – зависимые составляющие)

Ресурсы, и готовое изделие входят в понятие «задача», которая в каждый момент времени может иметь разное состояние. В исходном описании состояние задачи соответствует состоянию ресурса в виде полуфабриката, а в целевом описании состояние задачи представляет готовый продукт. Соответственно, под ресурсами подразумеваются средства (финансы, кадры, материалы, оборудование), необходимые и достаточные для решения задачи. Использование других составляющих бизнес-процесса (проекта) определяется точностью его описания. В частности под мотивацией персонала имеется в виду текущая мотивация механизма реализации. При описании управляющих воздействий используется два типа: внешние и внутренние управления. Внешние управления воздействуют на конкретную составляющую бизнес-процесса (проекта), изменяя его состояние. Внутренние управления характерны для бизнес-процессов с взаимосвязанными составляющими: изменение состояния одной из них может повлечь изменение состояний других составляющих. При таком представлении достаточно описать исходные (хорошо известные) и возможные целевые (планируемые) состояния бизнес-процессов (проектов), а также возможные внешние и внутренние управления. Процесс моделирования будет заключаться в переходе одного состояния бизнес-процесса в другое состояние под влиянием управляющих воздействий, причем возможно наличие как нескольких исходных, так и нескольких целевых состояний бизнес-процесса, а также множества путей из исходных состояний в целевые состояния.

Пусть S1 = {Sн, S2, …, Sp = Sц} – совокупность состояний бизнес-процесса, причем S1 – начальное состояние, а Sp – целевое состояние. Имея начальные и целевые описания состояний бизнес-процесса достаточно применить к начальным состояниям различные комбинации управляющих воздействий U, чтобы получить промежуточные состояния S2, S3, … . В свою очередь, воздействуя на промежуточные состояния можно получить новые состояния до тех пор, пока получим (или не получим) целевое состояние. В целом процесс перехода из одного состояния в другое удобно представить в виде ориентированного графа G = (S, V), где S = {S1, S2, …, Sp} – множество вершин, V = {V1, V2, …, Vl} – множество дуг (комбинаций управляющих воздействий). В каждый момент времени t состояние Sh, h = 1, 2, …, p описывается нечеткой структурой (графом) Sh = (Y, µS(yi)/yi, e), где Y – множество нечетких вершин с функциями принадлежности µS(yi)/yi; e – множество ориентированных ребер. Процедурный подход основан на прямом и обратном методах синтеза НСС, состояния которых определяются зависимыми составляющими. Суть прямого метода заключается в следующем. Пусть начальные состояния составляют первый уровень ситуационной сети. Применяя к ним различные комбинации управляющих воздействий, получим состояния второго уровня и т.д., до тех пор, пока новых состояний не возникает. Обратный метод заключается в попытке построения связей, т.е. комбинаций управляющих воздействий, между состояниями различных уровней, полученных при использовании прямого метода. На основе данных методов синтезируется НСС, которая является моделью возможных бизнес-процессов, представляющих собой пути перехода из начального состояния задачи в целевое состояние. На основе НСС возможен анализ стратегии и тактики управления, что позволяет организовать целенаправленный поиск управляющих решений в базах знаний, представленных НСС, при изменении внешней среды, либо внутренних факторов предприятия. Ситуационное моделирование с использованием НСС позволяет осуществить описание неопределенных бизнес-процессов и проектов, что характерно для многих реальных ситуаций. Методы построения НСС по сути являются процедурным подходом к моделированию и направлены на исследование разнообразных стратегий построения процессов и проектов с учетом их возможностных характеристик. На практике из-за того, что при построении моделей процессов и проектов изначально невозможно учесть все ограничения, очень часто приходится сталкиваться с необходимостью решении задач динамического моделирования в условиях неопределенности. В этих условиях для отражения изменяющейся и адаптируемой к внешней среде сущности организационной системы схемы бизнес-процессов должны постоянно актуализироваться в соответствии с изменениями, происходящими в процессе управления. Одним из инструментов является создание «сценариев» процессов или проектов на основе ситуационного моделирования и анализа полученных моделей.