بخشی از مقاله
مدل سازی و تحلیل فرآیند کسب و کار با استفاده از شبکه های پتری رنگی
خلاصه
سازمان ها به طور مداوم به دنبال راه هایی برای بهبود کارآیی خود هستند .در این مقاله مدل رسمی برای بررسی رفتار فرآیند کسب و کار منابع محدود ارائه می کنیم. این مدل با استفاده شبکه پتری رنگی و پشتیبانی بسته نرم افزاری CPN Tools توسعه یافته است. روش کاوش فرآیند برای تحلیل کارآیی مدل مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین بررسی می کنیم که چگونه سیاست های تخصیص انعطاف پذیر بر روی بهبود فرآیند کسب و کار اثر می گذارد و در آخر افتتاح حساب بانکی به عنوان مطالعه موردی از سیستم فرآیند کسب و کار در نظر گرفته شده است.
کلمات کلیدی: مدل سازی، فرآیند کسب و کار، شبکه پتری رنگی، کاوش فرآیند، تحلیل کارایی
1. مقدمه
نقش فرآیند های کسب و کار در سازمان ها در طی سالیان گذشته، رشد قابل توجهی داشته است. ضرورت درک، تحلیل و پاسخ موثر به تغییرات مداوم شرایط بازار و مخاطرات ناشی از آن، محرک اصلی برای توجه خاص به فرآیندهای کسب و کار می باشد.[1] فرآیند کسب و کار، توصیفی از جریان کار در سازمان که توسط سیستم های اطلاعات ، مدیریت و پشتیبانی می شود. سیستم اطلاعات سازمان با عملکرد نادرست، منجر به عملکرد ضعیف فرایندهای کسب و کار می گردد. مدل فرآیند، رفتار سیستم و راه هایی که سیستم می تواند حالت خود را تغییردهد را مشخص می کند. این مدل علاوه بر طراحی سیستم های اطلاعاتی برای اجرای آنها نیز کاربرد دارد، به عنوان مثال یک مدل فرآیند کسب و کار می تواند برای پیکر بندی یک سیستم اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد.[2]
براساس گفته Van Der Alst مدلسازی فرآیند کسب و کار برای تحلیل، ارزیابی و بهبود فرآیندهای کسب و کار یک نیاز اساسی و ضروری است .[3] روش های مختلفی برای مدلسازی یک فرآیند کسب و کار مورد بحث قرار می گیرVan Dar .[4] Aalst در [5] پیشنهاد می کند که مدل فرآیند کسب و کار باید پایه و اساس رسمی1 داشته باشد، چرا که مدل های رسمی هیچ نقطه ابهامی را باقی نمی گذارد و پتانسیل مورد نیاز برای تحلیل را افزایش می دهند.
در این مقاله ابتدا فرآیند کسب و کار با استفاده از شبکه پتری رنگی مدل سازی شده و سپس از تکنیک های کاوش فرآیند به منظور تحلیل مدل استفاده می کنیم. کاوش فرایند، به معنای کشف و مانیتورینگ و ارتقای فرایندهای واقعی با استفاده از دانش استخراج شده ازلاگ رویداد2 های موجود در سیستم های اطلاعاتی امروزه می باشد. کاوش فرآیند بیشتر به تحلیل فرآیند ها با استفاده از داده های رویداد می پردازد. تکنیک های کلاسیک داده کاوی نظیر خوشه بندی، طبقه بندی، کاوش قانون و ... برروی مدلهای فرایندی کسب و کار تمرکز ندارند و فقط برای تحلیل گام مشخصی در فرآیند کلی استفاده می شوند. تکنیک های کاوش فرآیند از داد ه های وقایع ثبت شده برای کشف و تحلیل و ارتقای فرآیندهای کسب و کار استفاده می شود. کاوش فرآیند مهمترین ابزار برای سازمانهای مدرنی است که نیاز به مدیریت مناسب فرایندهای عملیاتی دارند. از یک سو با رشد باورنکردنی حجم داده روبرو هستیم و از دیگر سو فرایندها و اطلاعات باید بطور مناسبی جمع آوری شوند تا نیازمندیهای مربوط به کارایی، انطباق و سرویس های مشتری پاسخ داده شود .[6]
2. کارهای مرتبط
رویکرد ما کاوش فرآیند، یعنی کشف مدل فرآیند بر پایه لاگ رویداد می باشد. در ادامه به پیشینه ای از این روش شرح می دهیم . در کاوش فرآیند در زمینه مدیریت گردش کار، برای اولین بار توسط Agrawal و همکاران معرفی شد. یک ایده مشابه توسط Datta ، Cook و Wolf ، در زمینه ی فرآیندهای مهندسی نرم افزار مطرح شده است ، که نتایج ارائه شده در رفتارهای متوالی محدود شده اند. Cook و Wolf کارشان را برای فرآیندهای همزمان توسعه داده بودند. آنها از معیارهای خاصی جهت کشف مدلهایی خارج از جریان های رویداد استفاده کردند. درجایی دیگر، آنها یک معیار اندازه گیری برای تعیین اختلافات بین مدل فرآیند و رفتار واقعی با استفاده از داده های مبتنی بر رویداد فراهم کرده اند .همچنین+HUEVW و Karagiannis به مسئله کاوش فرآیند در زمینه مدیریت گردش کاری با استفاده از یک رویکرد استنتاجی اشاره کرده اند. Bergenthum و همکاران نشان دادند که چطور روشهای مبتنی بر ناحیه برای تلفیق شبکه های پتری به کاوش فرآیند اعمال می شوند. Motahari-Nezhad ، Rubin وهمکاران به صورت خاصی به کشف فرآیند در زمینه سرویس ها و فرآیند های نرم افزاری پرداختند.[7]
هرچند تمام این تکنیک ها، یک نگاه یکپارچه را فراهم نمی کند و در شبیه سازی هدف گذاری نمی شود. ما در ادامه کار انجام شده در[8] که خروجی CPN به ProM ، شرح داده شده است . هرچند، [8] بر روی کاوش فرآیند نیست و هیچ مطالعات موردی معین نشده است.
شبیه سازی برای تحلیل فرآیندهای کسب و کار از دهه 70 تا به حال استفاده شده است. امروزه اکثر ابزارهای مدل سازی فرآیندهای کسب و کار برخی قالب های شبیه سازی را فراهم می کند. شبیه سازی توسط رویکردهای مدیریتی مانند مهندسی مجدد فرآیندهای کسب و کار استفاده می شود. در زبان مهندسی مجدد فرآیند، شبیه سازی می تواند خیلی ارزشمند باشد. برخی کارها بر روی ایجاد خودکار مدل های شبکه پتری برای گردش کاری وجود دارد . Aalst و همکاران مدل شبیه سازی PROTOS به ابزار CPN ارائه کرده اند .[7]
3. مدل شبکه های پتری رنگی1
شبکه پتری به دلیل سادگی و قابلیت بالایی که دارد بسیار مورد توجه قرار گرفته است. شبکه های پتری ابزار بسیار مناسبی جهت مدل سازی سیستم های مختلف با استفاده از تکنیک کنترل جریان2 می باشند. شبکه های پتری در حقیقت یک زبان مدل سازی می باشند و برای سیستم هایی که در آنها مسائلی مانند ارتباطات، توازی، همزمانی در ارتباط و اشتراک منابع نقش اساسی دارند، مناسب می باشند. یکی دیگر از ویژگی های شبکه های پتری دارا بودن پایه های قوی ریاضی است. شبکه های پتری در عین حال که دارای پایه قوی ریاضی هستند، بصورت بسیار ساده با استفاده از عناصر تصویری عمل مدل سازی را انجام می دهند. نکته جالب در شبکه های پتری این است که روند اجرای کار مدل نیز بصورت تصویری و با استفاده از تعداد کمی نماد نمایش داده می شود. 9]،.[10
شبکه پتری رنگی، نسخه توسعه یافته شبکه پتری است. علاوه بر مکان ها3، انتقال ها4 و مهره ها5 در این شبکه ها مفاهیم رنگ6، نگهبان7 و عبارت8 نیز معرفی می شوند. مقادیر داده ای در این شبکه ها توسط مهره ها حمل می شوند. شبکه های پتری رنگی ارائه دهنده مدل های دقیقتری از سیستم های پردازشی غیرهمگام پیچیده هستند. در این شبکه ها برخلاف شبکه های پتری، مهره ها از یکدیگر قابل تمیز هستند. زیرا هر یک از مهره ها دارای صفاتی به نام رنگ هستند. . 9]،CPN Tools.[10 ابزاری برای مدل سازی، و تحلیل شبکه های پتری رنگی می باشد. با استفاده از CPN Tools می توان رفتار یک سیستم مدل شده را بوسیله شبیه سازی بررسی کرد .[11]
فرآیند افتتاح حساب مشتریان بانک به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده است. این مدل شامل مجموعه ای از وظایف و منابعی که قادر به انجام یک یا چند وظیفه می باشند.
در اینجا فرآیند به عنوان مجموعه ای از وظایف مرتبط، که در آن تعداد محدودی از منابع دردسترس می باشد، در نظر گرفته شده است. به عبارت دقیق تر ، وظیفه واحد اتمی9 و منطقی از کار است . وظیفه ای که فقط در مورد یک نمونه خاص اجرا می شود ، آیتم کار نامیده می شود . هر کدام از آیتم کار باید توسط یک منبع اجرا شود ، یعنی در حالی که ممکن است چندین منبع قادر به انجام یک آیتم کار، وجود داشته باشد. دقیقا یک منبع باید به انجام قلم کار اختصاص یابد. محدودیت منابع در مدل در نظر گرفته شده. و نشان می دهیم که چگونه انتخاب بین طرح های جایگزین 10 از منابع را می توان برای فرآیند اعمال کرد.
در شکل((1 سطح بالایی از مدل نشان داده شده است. برای اطمینان از مدل سازی ساده از فرآیندهای بزرگ، زیر مدل ها را توسعه می دهیم، که نمونه ای از آن در شکل((2 مشاهده می کنید.
1 .3 تخصیص منابع
مجموعه ای از بهترین شیوه ها، برای بهبود فرآیند کسب و کار در [12] ارائه شده است .هدف ما در این مقاله بررسی دو تا از این بهترین شیوه ها شامل اصطلاح سبک و سنگین کردن1 متخصص-عمومی2 و تخصیص ترتیب3 منابع می باشد . در ادامه بررسی خواهیم کرد تحت چه شرایطی با به کار گیری این دو بهترین شیوه، بهبود میانگین زمان توان عملیاتی) 1 همچنین به عنوان CT نیز شناخته شده است) فرآیند بدست می آید.
هدف سبک و سنگین کردن متخصص-عمومی، پیدا کردن نسبت مطلوبی از متخصص و عمومی در فرآیند می باشد. متخصص قادر به انجام یک وظیفه و متوسط زمان سرویس کمتری می باشد، در حالیکه عمومی قادر به انجام وظایف بیشتر و زمان سرویس بیشتری دارد. عمومی به علت وظایف بیشتر متوسط زمان انتظار نمونه را کاهش می دهد.[12]
تخصیص منابع به آیتم های کار می تواند براساس یک روش تخصیص خاص باشد. از جمله روش های تخصیص مانند تخصیص بر مبنای الویت و تخصیص تصادفی می باشد. تعریف روش های تخصیص توسط توابع ML تعریف می شود. برای تخصیص منابع از طرح های جایگزین استفاده می کنیم .هدف ما
