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面向变化管理的流程建模技术
蔡斌 赵卫东 戴伟辉     综合  编辑:dezai   图片来源:网络
有效的流程建模方法和工具是企业变化管理的基础。由于企业系统的复杂性,在流程变化管理实施过程中除依赖管理者的经验外,还需要系统的方法和工具加
有效的流程建模方法和工具是企业变化管理的基础。由于企业系统的复杂性,在流程变化管理实施过程中除依赖管理者的经验外,还需要系统的方法和工具加以支撑,其中流程建模与分析是企业流程重组的核心技术方法。研究表明,BPR失败的主要原因之一是缺乏有效的建模分析工具。未来企业是动态企业。许多企业仅采用简单的流程图和电子表格来理解复杂、动态的企业流程,这是远远不够的。

流程描述企业职能、事件、活动和组织机构,反映流程内部的运营模式。从角色的观点来看,流程是多个不同参与者在共同的企业目标驱使下,在有限的资源约束下,协同完成一定的任务和活动的过程。流程模型作为一种交流语言,主要目的是建立模型元素及规范,使其能对复杂的流程结构与关系予以抽象表达,并通过所建模型使读者可对事务流程达成一致的理解。准确、清晰的流程模型是理解、表达、乃至重新设计流程的基础。

流程模型可视为一个较复杂的企业知识系统,存在许多不完全、不确定的成分,流程的元素关系也不易量化,难以用定量的数学方程描述。从系统的观点看,企业是一个非线性系统,采用结构化方法较难描述流程的本质,如尽管有研究者采用矩阵变换等方法描述流程,流程的辩识还是一个没有很好解决的难题。作为一个系统,企业由流程子系统、信息子系统、功能子系统等组成,其中任何一个子系统的变化都会影响到组织的其他部分。如企业实施BPR以后,企业将转变成面向流程运营方式,其组织结构也将变得扁平化。流程的变化,实质上也需要企业其他成分的相应变化。

组织变化管理的热潮,如TQM和BPR促进了流程建模的研究。一些ERP软件,如SAP R/3也依赖流程模型描述软件功能及其实现。但必须看到,顾客的个性化和多样化需求使企业处于难以预测的动态变化之中,导致企业的经营活动动态多变。企业正面临着一个动态环境,其流程呈现出前所未有的复杂性和不确定。企业要在信息时代获得竞争优势,必须对自己的流程不断地优化。多数成功企业的经验表明,柔性是企业在剧烈变化的环境中求得生存和发展的一个非常重要的因素。随着信息时代的到来,企业的变化更复杂,对企业的秉性提出了更高的要求,同时也对建模方法和工具的柔性提出挑战。目前信息模刑的研究比较成熟,有关敏捷信息模型的研究,已引起了研究者的关注。另一方向流程建模在辅助企业流程的优化中也发挥了重要的作用,但就流程建模方法而言,多足对流程的静态描述,导致模型因企业的变化对流程的动态分析和优化的能力不足。因此研制具有柔性的、快速可重构的柔性流程建模方法已刻不容缓。本文对目前流程建模的国内外现状、主要问题和流程建模进一步发展的要求进行了评述。

l 流程建模研究现状及存在问题

1.1 研究现状

流程建模并非新事物,它可以追溯到Chen的数据连模——E-R模型的研究。在企业变化管理中,流程的建模方面取得了一系列的成果。系统工程给企业流程的建模和分析提供了许多方法。从系统的观点认识流程的基本方法,国外在这与面的研究比较早,并在多个工程领域,如制造、服务和军队等得到了应用。如Childe等利用系统理论,用目标/目的、边界、资源和管理等企业的参数描述流程。面向对象技术和工作流模型是流程建模中许多研究者关注的重要方法。如Bider提出了基于对象技术的流程建模,把流程建模和工作流管理作为集成平台进行运行管理和控制的研究。Gregory讨论了两种工作流建模方法:基于活动和基于通讯的建模方法。其中基于通讯的工作流模型是对基于活动的工作流模型的扩充,即详细描述了活动涉及的参与者之间的交互过程。工作流建模基本思想是通过工作流描述语言,可以把流程模型抽象为工作流模型,其中包含对描述流程有用的概念集及其任务、任务的依赖和执行任务的要求。工作流模型是计算机化的流程形式,流程的复杂多变对工作流模型的描述能力、是否易用、易于修改以便能够适应动态的竞争环境提出了越来越高的要求。

国内也有学者对业务流程的建模进行探讨。比较代表性的有以下几种方法。如袁潜龙从任务和组织两个逻辑层次来分析流程构成,给出了业务流程的一般概念模型,它由基本元素活动、连接、路由、参与者、角色和数据源组成,陈亚兵给出了一种离散数学模型——meta-model建模方法,对企业流程进行数学建模。其基本思想是把活动与流程表示为数学映射形式,企业流程相应演变为加权着色的有向图。李建中采用扩展事件流程链(EEPC)描述流程,使其包括流程的动态因素,以便仿真分析。黄丽华教授提出了用图论中的超图理论进行流程的建模和简化方法。还有,近年来具有较强的严密性、抽象能力和计算机化能力的Petri网模型,也引人流程建模的研究领域。它一般把活动表示为变迁,设备、工具、人员等实体表示为库所。从而流程映射为Petri网。这种结构不仅可以体现活动和资源的静态关系,而且经扩充后(引入组织属性、时间和费用等与时间或经济效果有关的参数)还可支持流程动态分析,但可理解性较弱。传统的建模技术主要表述静/动态实体,多数方法只能描述企业流程的内容和活动,而不能表述行为和实体之后的动机、意图和原理。面向目标(Goal Oriented,GO)的分析方法是OO思想的延伸,强调目标已经成为流程活动间的纽带,可以完整地表述企业流程的特征。除此之外,还有许多流程建模方法。这些方法多是从其他领域借用而来的,目前的研究还停留在非形式化的模型框架上,缺乏相应的建模分析优化软件平台,实用性有待深入研究。

上述方法一般是从流程不一般的维度(活动、角色、产品,目标和信息等)出发考虑问题,缺乏全面、系统的观点。尽管国际上有许多机构对集成化的建模框架进行了深入的研究,出现了一些企业建模框架,如欧共体的CIMOSA、德国Saarland大学的ARlS等,但统一的建模体系还没有形成。

流程模型是对具体流程的抽象,正确建立流程模型对于仿真分析与优化具有十分重要的作用。流程建模常借用其他领域的现有模型工具,如流程图、角色行为图、IDEF系列模型和事件过程链等。这些模型方法对于流程的建模研究往往有片面性。现有的流程建模方法(如IDEFO、Petri网和PERT图等)的侧重点各不相同,在对流程的描述能力和描述特性的全面性上存在很大差异,往往要采用多种流程建模方法,才能满足需要。此外,建模的目标不仅仅是提供可视化易理解的模型,还要满足仿真分析和动态建模的需要,即企业流程模型能跟踪的企业变化。

从技术上来看,综观上述流程建模方法,存在两种倾向:一种是强调模型的可视化,这是类似直觉的概念化模型构造方法,缺乏必要的抽象机制。概念化模型虽易于理解但对于大型系统所建的模型往往很复杂,也不利于流程的分析。如上面提到的一般化流程概念模型。另一种建模方法对组成流程的元素进行形式化,以便抽取元素之间的关系,尽管目前这方面的研究较弱。形式化的流程模型可用知识工程中的知识表示方法表示并存储在数据库中,以便查询处理,这种模型易操作、简洁,可以用建模语言描述操作(计算机化),但非技术人员不便理解。如上面提到的超图、meta-model等建模方法。一种折中的办法是先给出流程图形化的解释,以便非技术人员与建模者达成共识,然后用面向对象等分析方法转化为形式化模型,以便计算机实现。就模型的表现形式而言,图形化是易于理解的形式,鉴于BPR团队有许多非技术人员,界面友好和媒体丰富的建模仿真工具有助于团队成员交互式参加建模,帮助决策者对现状达成共识,发现存在的问题,寻找可能改进的方向和对各种方案进行预测评估。而流程的知识模型(把流程的要素及其关系用知识表示)便于管理。从图形化向知识化映射是必要的。选择合适的映射方法、知识表示、知识查询方法(语言)以及相应的集成工具是问题的关键。有效的流程建模方法是企业集成和优化的基础,目前已出现了多种企业建模体系。由于企业流程的复杂性,这些建模体系一般采用多视图的模型来反映企业的全貌,其中流程(控制)视图是整个体系的核心。如CIMOSA视图维采用功能、信息、资源和组织等视图描述企业。每个视图仅反映企业的局部信息,割裂了企业模型的完整性,但又很难将所有的信息放在流程视图中,上述建模方法在企业模型的分解上还缺乏统一的理论基础,导致不同的体系有不同的分解方法。此外。多视图之间的集成多采用手工的方式,难以保证模型的完整性。

1.2 主要存在问题

目前企业流程变化管理的理论落后于实践,由于缺乏系统的理论指导,就很难形成系统的实施方法和技术。流程建模也就缺乏可操作的系统方法和技术。

信息系统是企业流程信息的采集、存储、利用和维护,是描述流程的一个重要的方面。目前已出现了许多信息系统建模方法,但缺乏设计和评价方法的理论基础。为此,Wand and Weber在Bunge本体论的基础上研究系统建模的理论基础:Bunge-Wand-Weber模型,其基本假设是任何建模方法能够表示信息系统用户感兴趣的所有现实事物,否则得到的模型是不完全的。但这种模型存在过于工程化等问题。

流程建模语言对于模型的可理解性和可交流性有重要作用。目前已有些标准的建模语言得到应用,如CIMOSA建模体系流程描述语言,认识复杂的企业需要流程的分解和简化,大多数的建模语言直接使用结构分解或模块化技术。如工作流系统常采用任务分解的方法。但这种分解是静态的,难以根据需要动态修改。

本文作者:蔡斌 赵卫东 戴伟辉 来源:网络
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