Моделирование и оптимизация workflow-процессов

• Автор: Горбунов, Олег Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.01.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 153 с. : ил.

1 Моделирование workflow-процессов

специальными классами сетей Петри

1.1 Сети Петри

1.2 Моделирование workflow-процессов

WF- сетями

1.3 Моделирование workflow-процессов

RCWF-сетями

1.4 Моделирование workflow-процессов вложенными сетями Петри

1.5 Моделирование workflow-процессов

SRCWFe- сетями

2 Анализ и оптимизация моделей workflow-процессов в виде SRCWFe- сетей

2.1 Анализ SRGWFel-сетей
2.2 Применение теории массового обслуживания для анализа
S RGW Fel-сетей
2.3 Экспериментальные результаты
Заключение
Литература
А Workflow-процессы
В Необходимые сведения из теории массового
обслуживания
С Модели в ExSpect

Современные подходы к рехпенито задач повышения эффективности систем управления в значительной мере основаны на новых информационных технологиях, важнейшей из которых является технология управления и оптимизации бизнес-процессов.
В настоящее время благодаря появлению мощной вычислительной техники, распространению сетевых технологий и развитию новых концепций в сфере ведения бизнеса (ERP - Enterprise Resource Planning, CRP - Capacity Requirements Planning, ... ) растет интерес к электронным средствам поддержки ведения бизнеса. Об этом свидетельствует, в частности, появление нескольких стандартов на языки описания бизнес-процессов и на автоматическое взаимодействие приложений через Web-сервисы от таких компаний, как SAP AG, Sun Microsystems, IBM, Microsoft,
До недавнего времени не существовало специального средства поддержки управления workflow-процессами. Поэтому отдельные части бизнес-процесса реализовывались в разных прикладных программах и были относительно разрозненны. Взаимосвязь этих частей осуществлялась в самих программах, что нежелательно, так как при изменении бизнес-процесса приходится изменять программное обеспечение. Это трудоемко и негибко. Более того, похожие программные блоки необходимо реализовывать в нескольких программах и невозможно осуществлять мониторинг и контроль всего workflow-процесса как единого целого. Управление workflow-процессами предлагает новый подход к контролю, мониторингу, оптимизации и сопровождению бизнес-процессов. В настоящее время, с развитием вычислительных средств и коммуникаций, возникла возможность охватить всю систему целиком, рассмотрев составляющие ее процессы как единое целое, и выводя контур исполнительного управления на передний план [30].
Появились электронные системы управления бизнес-процессами. Многочисленные примеры внедрения подобных систем и значительного улучшения экономических показателей на предприятиях за рубежом [55] говорят об очередном прорыве в сфере ведения бизнеса. Выделение бизнес-

процессов, их анализ, совершенствование и управление ими - колоссальный резерв для повышения конкурентоспособности компаний и эффективности их работы.
Идея представления организации в виде набора бизнес-процессов, а управления ее деятельностью - как управление бизнес-процессами стала распространяться в конце 80-х годов. Лучшие компании мира на практике доказали важность, эффективность, экономичность и прогрессивность перехода на клиентно-ориентированное производство и процессноориентированную структуру управления производством. Тогда же начали появляться стандарты ИСО серии 900х на деятельность организации, которые предполагают как минимум определение и документирование бизнес-процессов.
Сегодня система управления большинства российских предприятий имеет ярко выраженную функциональную направленность. В основе подобной организации управления лежит принцип разделения и специализации труда, описанный в работе А. Смита «Достояние народа», опубликованной еще в конце XVIII века. Однако в нынешних условиях этот подход к управлению оказывается неэффективным. Реальная деятельность не осуществляется в соответствии с линейно-функциональной иерархией - она пронизывает предприятие в виде набора бизнес-процессов, которые в большинстве своем никем не управляются, не описаны и не документированы. Пятьдесят лет назад и ранее, когда вычислительные средства поддержки информационной деятельности не были доступны, существование функционально-ориентированного подхода к управлению было не только оправданным, но и единственно возможным решением в управлении сложными объектами.
В настоящее время компании мирового уровня используют методы управления процессами в рамках реализации стратегии всеобщего управления качеством (TQM, Total Quality Management).
Переход на процессную ориентацию - та неизбежность, с которой придется столкнуться практически каждому среднему и крупному российскому предприятию, если оно хочет не только выжить, но и успешно развиваться. Для обеспечения конкурентоспособности российских предприятий необходимо учитывать не только технологии вчерашнего дня, но и развивающиеся в текущий момент, разрабатывать новые.
В диссертации для управления бизнес-процессами предлагается применять различные классы сетей Петри. Такой подход позволяет использовать наглядные и математически строгие модели в качестве языка описания workflow-процессов. С другой стороны, теория сетей Петри предоставляет мощные средства анализа. Они позволяют проверить корректность моделей workflow-процессов во избежание негативных ситуаций

Обозначим через 7 строку, равную а, и через ml = то1, А = «» (пустой последовательности).
ШАГ 2.
Если т' = mf, работа алгоритма закончена и 7 - искомая последовательность.
Рассмотрим множество Афт') сети N'.
Выберем из 7 произвольно один из переходов, принадлежащих t' £ At(m!) и запишем его в конец Л. В свою очередь, исключим первое
вхождение I' из последовательности 7. т' -* т. Обозначим ml = т. Переход к шагу 2.
КОНЕЦ
Приведенный алгоритм строит последовательность Л, которая и будет являться искомым путем а1.
На втором шаге алгоритма если т' ф mf, то Афт') ф 0. Предположим противное: Афт') = 0. Следовательно, в сети N' нет потенциально активных переходов. Значит, в сети N при разметке т1 нет активных переходов и выполняется следующее: то* А т1, т' ф то/ и ml Ф то/. Это противоречит надежности сети N, следовательно, предположение неверно, и At(m') ф 0.
Далее, пусть At{m') = SC ... SCc (по лемме 1.2, Афт') состоит из классов SCj). В 7 существуют переходы ф,... t'c : ф £ SC'i, ...t'c £ SCc. Предположим противное: в 7 этих переходов нет. Тогда в сети N: (т1 Ф тф, и а состоит из элементов из А и 7 по построению. Следовательно, rrif >* SC,.. .inj >* SC'c, что не верно, так как ?пу = /. Отметим, что /• = 0 по определению, так что / SGjAj. Значит, предположение не верно, и в 7 существуют переходы ф,. ,. t'c: ф £ SCj,... ф £ SCcАлгоритм конечен, так как на каждом шаге последовательность 7 уменьшается на один элемент, а она имеет конечную длину.
Наконец, А является путем в сети N', так как она строилась по правилам срабатывания сети Петри с приоритетами, и т? Ф то/, так как А состоит из тех же элементов, что и а (возможно, в другом порядке).
Первое условие надежности N' доказано.
Докажем второе условие. Так как в сети с приоритетами множество достижимых состояний меньше, чем в соответствующей сети без приоритетов, в N' не могут возникнуть разметки, которых нет в N. Поэтому Vm1 : (пц —> т? Л то1 > mf) =» (ml —mj).
Докажем третье условие. Третье условие для сети N: Vt £Т : 3mq, mw : mi Ф mq Ф mw. Пусть m, —> mq. В силу надежности сети N, существует путь rriw —> mj. Обозначим а = фф. Используя алгоритм, приведенный выше в доказательстве, построим а', состоящий из элементов а (в том