Методы и инструментальные средства моделирования бизнес-процессов. Методы анализа бизнес-процессов Основным объектом нотации VAD является объект «Value added chain»

Бизнес-процесс - это логичный, последовательный, взаимосвязанный набор мероприятий, который потребляет ресурсы, создаёт ценность и выдаёт результат. В международном стандарте ISO 9000:2000 принят термин "процесс", однако в настоящее время эти термины можно считать синонимами. Моделирование бизнес-процессов – это эффективное средство поиска путей оптимизации деятельности компании, позволяющее определить, как компания работает в целом и как организована деятельность на каждом рабочем месте. Под методологией (нотацией) создания модели (описания) бизнес-процесса понимается совокупность способов, при помощи которых объекты реального мира и связи между ними представляются в виде модели. Для каждого объекта и связей характерны ряд параметров, или атрибутов, отражающих опредёленные характеристики реального объекта (номер объекта, название, описание, длительность выполнения (для функций), стоимость и др.).

Основу многих современных методологий моделирования бизнес-процессов составили методология SADT (Structured Analysis and Design Technique – метод структурного анализа и проектирования), семейство стандартов IDEF (Icam DEFinition, где Icam - это Integrated Computer-Aided Manufacturing) и алгоритмические языки.

Основные типы методологий моделирования и анализа бизнес-процессов:

  • Моделирование бизнес-процессов (Business Process Modeling). Наиболее широко используемая методология описания бизнес-процессов – стандарт IDEF0. Модели в нотации IDEF0 предназначены для высокоуровневого описания бизнеса компании в функциональном аспекте.
  • Описание потоков работ (Work Flow Modeling). Стандарт IDEF3 предназначен для описания рабочих процессов и близок к алгоритмическим методам построения блок-схем.
  • Описание потоков данных (Data Flow Modeling). Нотация DFD (Data Flow Diagramming), позволяет отразить последовательность работ, выполняемых по ходу процесса, и потоки информации, циркулирующие между этими работами.
  • Прочие методологии.

IDEF0

Модель состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы — главные компоненты модели, все функции и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса:

Тип интерфейса:

  • Управляющая информация входит в блок сверху.
  • Входная информация входит в блок слева.
  • Результаты выходят из блока справа.
  • Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, входит в блок снизу.

Каждый компонент модели может быть декомпозирован (расшифрован более подробно) на другой диаграмме. Рекомендуется прекращать моделирование, когда уровень детализации модели удовлетворяет ее цель. Общее число уровней в модели не должно превышать 5-6.

Построение диаграмм начинается с представления всей системы в виде одного блока и дуг, изображающих интерфейсы с функциями вне системы. Затем блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами. Каждая детальная диаграмма является декомпозицией блока из диаграммы предыдущего уровня. На каждом шаге декомпозиции диаграмма предыдущего уровня называется родительской для более детальной диаграммы.

На таких диаграммах не указаны явно ни последовательность, ни время. Метод обладает рядом недостатков: сложность восприятия (большое количество дуг на диаграммах и большое количество уровней декомпозиции), трудность увязки нескольких процессов.

IDEF3

Этот метод предназначен для моделирования последовательности выполнения действий и взаимозависимости между ними в рамках процессов. Модели IDEF3 могут использоваться для детализации функциональных блоков IDEF0, не имеющих диаграмм декомпозиции.

Диаграммы IDEF3 отображают действие в виде прямоугольника. Действия именуются с использованием глаголов или отглагольных существительных, каждому из действий присваивается уникальный идентификационный номер (номер действия обычно предваряется номером его родителя, например, 1.1.). Все связи в IDEF3 являются однонаправленными и организуются слева направо.

Типы связей IDEF3:

  • Временное предшествование (Temporal precedence), простая стрелка. Исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться.
  • Объектный поток (Object flow), стрелка с двойным наконечником. Выход исходного действия является входом конечного действия. Исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться. Наименования потоковых связей должны чётко идентифицировать объект, который передается с их помощью.
  • Нечеткое отношение (Relationship), пунктирная стрелка.

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 (ветвление процесса).

Ветвление процесса отражается с помощью специальных блоков:

  • "И", блок со знаком &.
  • "Исключающее ИЛИ" ("одно из"), блок со знаком Х.
  • "ИЛИ", блок со знаком О.

Если действия "И", "ИЛИ" должны выполняться синхронно, это обозначается двумя двойными вертикальными линиями внутри блока, асинхронно - одной.

Метод IDEF3 позволяет декомпозировать действие несколько раз, что обеспечивает документирование альтернативных потоков процесса в одной модели.

DFD

Цель такого представления - продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные. Может отражать не только информационные, но и материальные потоки.

Также, как и в других моделях, поддерживается декомпозиция.

Основными компонентами диаграмм потоков данных являются:

  • Внешние сущности (материальный объект или физическое лицо, являющиеся источником или приёмником информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад).
  • Системы и подсистемы (например, подсистема по работе с физическими лицами).
  • Процессы (преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом; физически это может быть, например, подразделение организации (отдел), выполняющее обработку входных документов и выпуск отчетов, программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д.).
  • Накопители данных (абстрактные устройства для хранения информации).
  • Потоки данных (на диаграмме - стрелки).

Необходимо размещать на каждой диаграмме от 3 (меньше нет смысла) до 7 (больше - не воспринимаемо) процессов, не загромождая диаграммы несущественными на данном уровне деталями. 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. Для сложных систем (десять и более внешних сущностей, распределенная природа и многофункциональность системы) строится иерархия контекстных диаграмм. При этом контекстная диаграмма верхнего уровня содержит не единственный главный процесс, а набор подсистем, соединенных потоками данных.

Каждый процесс на DFD может быть детализирован при помощи DFD или (если процесс элементарный) спецификации. Спецификации представляют собой описания алгоритмов задач, выполняемых процессами. Языки спецификаций могут варьироваться от структурированного естественного языка или псевдокода до визуальных языков моделирования.

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.

ARIS

В настоящее время наблюдается тенденция интеграции разнообразных методов моделирования, проявляющаяся в форме создания интегрированных средств моделирования. Одним из таких средств является программный продукт, носящий название ARIS (Architecture of Integrated Information Systems), разработанный германской фирмой IDS Scheer.

ARIS поддерживает четыре типа моделей (и множество видов моделей в каждом типе), отражающих различные аспекты исследуемой системы.

Поддерживаемые типы моделей в ARIS:

  • 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 бизнес-процессов 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. Процесс моделирования можно начинать с любого из типов моделей.

Основная бизнес-модель ARIS - eEPC (extended Event-driven Process Chain, расширенная модель цепочки процессов, управляемых событиями). Нотация ARIS eEPC является расширением нотации IDEF3. 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. Для получения информации о реальной длительности процессов необходимо использовать другие инструменты описания, например, MS Project.

Модели в ARIS представляют собой диаграммы, элементами которых являются разнообразные объекты - "функции", "события", "структурные подразделения", "документы" и т.д. Между объектами определённых видов могут быть установлены связи определённых видов ("выполняет", "принимает решение", "должен быть проинформирован о результатах" и т.д.). Каждому объекту соответствует определенный набор атрибутов, которые позволяют ввести дополнительную информацию о конкретном объекте.

Основные объекты нотации eEPC:

  • Функция. Служит для описания функций (процедур, работ), выполняемых подразделениями/сотрудниками предприятия. Каждая функция должна быть инициирована событием и должна завершаться событием; в каждую функцию не может входить более одной стрелки, "запускающей" выполнение функции, и выходить более одной стрелки, описывающей завершение выполнения функции.
  • Событие. Служит для описания реальных событий, воздействующих на выполнение функций.
  • Организационная единица. Например, управление или отдел.
  • Документ. Отражает реальные носители информации, например, бумажные документы.
  • Прикладная система.
  • Кластер информации. Характеризует набор сущностей и связей между ними.
  • Связь между объектами. Тип отношений между объектами, например, активация выполнения функции некоторым событием.
  • Логический оператор. Оператор "И", "ИЛИ" или исключающее "ИЛИ", позволяет описать ветвление процесса.

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.

В результате этих операций производится идентификация функционала и создается единая терминология описания функций предприятия, которая должна быть согласована всеми ведущими менеджерами. При составлении классификатора оргзвеньев важно, чтобы уровень детализации функций соответствовал уровню детализации звеньев. После формирования всех базовых классификаторов с помощью матричных проекций производится их закрепление за оргзвеньями предприятия:

Процесс формирования матрицы проекций функций на оргзвенья на практике напоминает игру в крестики-нолики (рис. 1.10).

По строчкам таблицы указываются подразделения, по столбцам - функции, составляющие содержание процесса управления или бизнес-процесса в данной компании. На пересечениях функций и подразделений, которые ответственны за выполнение функции, ставится крестик. Для проекций большой размерности используется механизм расстановки связей между двумя классификаторами, представленных списками.

Стандартная практика построения моделей организационно-функциональной структуры компаний поддерживает два уровня детализации:

агрегированную модель;

детализированную модель.

Агрегированная модель - модель организационной структуры, учетные регистры которой имеют ограничение по степени детализации до 2-3 уровней.

Целью построения данной модели является предоставление информации об организационной структуре высшим руководителям компании для проведения стратегического анализа, анализа соответствия данной структуры стратегии и внешнему окружению компании. Модель может также предоставляться внешним пользователям (например, потенциальным инвесторам как иллюстрация к бизнес-плану, крупным клиентам и др.).

Детализированная модель - модель организационной структуры, детализация учетных регистров которой производится на более глубоких уровнях, чем в агрегированной модели. Степень детализации в модели обусловлена конкретными потребностями компании (создание определенных организационных регламентов).

Целью построения данной модели является предоставление информации о распределении функциональных обязанностей между подразделениями компании, а также об организации бизнес-процессов в компании. Построение детализированной модели позволяет создавать различные внутрифирменные регламенты: Положения об организационной структуре рис. 1.13.

Ниже приведен пример описания фрагментов организационно-функциональной модели производственного предприятия рис. 1.14 и торгового предприятия рис. 4.15. Приведенные матрицы проекций являются основой для выделения бизнес-процессов предприятия и их владельцев на последующих этапах создания ИС.

Рис. 1.13. Схема создания Положения об организационно- функциональной структуре компании


Функции подразделений производственного предприятия рассматриваются в рамках следующих функциональных областей:

корпоративное управление;

персонал;

материальные ресурсы;

производство;

разработка продуктов;

планирование;

снабжение/закупки;

качество;

сбыт/продажи.

Распределение функций по структурным подразделениям в разрезе отдельных функциональных областей деятельности по управлению производственным предприятием представлено на рис. 1.14.

Функции подразделений торгового предприятия рассматриваются в рамках иных функциональных областей (см. рис. 1.15).

4. Инструментальные средства организационного моделирования

Применение современных технологий для организационного моделирования позволяет значительно ускорить организационное проектирование. В начале 1990-х годов на Западе появились первые программы для решения задач, связанных с организационными проблемами управления предприятием. Orgware - новый класс программ - был ориентирован на решение задач систематизации, хранения и обработки "неколичественной" информации об организации бизнеса, которые раньше не имели адекватной компьютерной поддержки.

Первый российский продукт - БИГ-Мастер - был создан как компьютерный инструмент для поддержки определенной концепции управления предприятием, получившей название регулярного менеджмента. Главной задачей orgware был переход к строго документированным процедурам и регламентам деятельности. В основу компьютерной парадигмы регулярного менеджмента был положен следующий подход: "Надо создавать не систему взаимосвязанных документов, а систему взаимосвязанных информационных моделей предприятия, которые и будут порождать требуемые документы".

Концептуальной основой БИГ-Мастера стал современный процессный подход к организации деятельности компании. На верхнем уровне система процессов обычно описывается деревом функций - для его обозначения часто используется термин функционал. Функции здесь рассматриваются в качестве "свернутых" процессов. Все процессы-функции, как минимум, должны быть определены (т.е. идентифицированы как вид деятельности, имеющий некую цель и результаты) и классифицированы по видам (основные, обеспечивающие, процессы управления). Также должны быть распределены ответственность и полномочия для управления процессами на регулярной основе. На этом уровне для описания компании в БИГ-Мастере применяются два типа моделей: древовидные модели (классификаторы) и матричные модели (проекции).

На нижнем уровне выделенные ("ключевые") процессы могут быть описаны как технологическая последовательность операций (для получения требуемых результатов). Для этого применяются потоковые модели бизнес-процессов, назначение которых - описание горизонтальных отношений в организации, связывающих между собой описанные ранее объекты посредством информационных и материальных потоков. Для структурного анализа и проектирования процессов, описываемых потоковыми моделями, БИГ-Мастер поддерживает методологию SADT (IDEF). Наличие механизма матричных проекций позволяет определить и описать процессы компании как целостную взаимосвязанную систему.

За счет иерархической структуры классификаторов бизнес-модель одновременно содержит отношения "функция-исполнитель" всех степеней детализации, что позволяет с помощью встроенного генератора отчетов настраивать "разрешение" взгляда на компанию применительно к конкретной управленческой задаче. Система проекций позволяет отразить в отчете любые дополнительные свойства, относящиеся к данному объекту (например, квалификационные требования для персонала, задействованного в процессе). Кроме того, взгляд на компанию может быть связан с любой "координатой отсчета" - например, от документа или сотрудника - в каких процессах и как они участвуют и т.п.

Классификаторы, проекции и потоковые модели бизнес-процессов поддерживаются различными способами их визуализации. Для классификаторов - в виде списков и деревьев (орграфов), для проекции - в виде связанных списков и транспонируемых матриц, а для потоковых моделей бизнес-процессов - в виде диаграмм IDEF0 (IDEF3) и текстового описания, что облегчает понимание задач участниками процессов. При этом конструирование самих потоковых моделей происходит в привычных табличных формах.

В модели возможно формирование неограниченного количества новых классификаторов, проекций и потоковых моделей, а следовательно, отчетов и документов для описания и, что особенно важно, создания регламентов деятельности компании.

Наличие в БИГ-Мастере нескольких инструментов моделирования является чрезвычайно полезным. Матричные модели поддерживают вертикальную интеграцию - подробное системно-целевое описание компании, выстроенное по иерархии управления и исполняемым функциям. В процессной модели преобладает функционально-технологический подход - горизонтальная интеграция бизнес-операций по процедурам. Все вышеперечисленные возможности БИГ-Мастера делают его удобным инструментальным средством организационного моделирования.


Пусть условное предприятие «Прогресс» является ведущим отечественным поставщиком IT-продуктов и решений в сфере самообслуживания, а также решений для банков и предприятий розничной торговли. Компания обладает широким ассортиментом предлагаемых продуктов и услуг, в связи с этим необходимо тщательное проведение портфельного анализа, т.е. оценки товарно-рыночных возможностей организации за рамками ее настоящей деятельности и вынесение окончательного решения: должна ли компания изменить границы своего портфеля. Компания имеет головной офис, находящийся в Москве, и несколько филиалов по всей России и странам СНГ.

Основные цели проекта автоматизации компании:

автоматизация бизнес-процессов компании, обеспечивающих контрольные точки организации процесса портфельного анализа;

повышение эффективности работы маркетинговых подразделений компании;

внедрение принципиально новой информационной системы, обеспечивающей полноту информации о процессах компании, связанных с портфельным анализом;

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

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


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.


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).


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


Декларативные модели отражают свойства, структуры, состояния объектов.
Процедурные модели отражают процедурное, операционное знание.


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


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.

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


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).


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.


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 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


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.


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:













Методология IDEF3

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

Выделяют четыре элемента IDEF3-модели:

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).

Связи (Links) , которые бывают двух типов:
передают действия от одной единицы работ к другой


соединяют ссылку с единицей работ (активируют единицу работ)

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

Типы перекрестков


выходной процесс запустится, если завершились все входные процессы

после завершения входного процесса запустятся все выходные процессы


выходной процесс запустится, если завершились одновременно все входные процессы

после завершения входного процесса запустятся все выходные процессы, причем запустятся одновременно


выходной процесс запустится, если завершится один или несколько входных процессов

после завершения входного процесса запустятся один или несколько выходных процессов


выходной процесс запустится, если завершились один или несколько входных процессов, причем завершились одновременно

после завершения входного процесса запустится один или несколько выходных процессов, причем запустятся одновременно


выходной процесс запустится, если завершился только один входной процесс

после завершения входного процесса запустится только один выходной процесс

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

2. Потоки данных , которые обозначают взаимодействие процессов с внешним миром и между собой. 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.

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

Пример:

Объектно-ориентированный язык UML

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).

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

— субъект окружения бизнеса. Примеры акторов: Клиент, Покупатель, Поставщик, Партнер, Акционер, Заказчик.

— 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.

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 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).

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.

Дорожки:
Если в выполнении прецедента участвуют несколько объектов, то 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;

пассивные — сущности (стереотип business entity) , например, Продукт, Заказ, Счет.

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).

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

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.

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.

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)

Диаграмма кооперации (Collaboration Diagram)

Диаграмма классов

Диаграмма классов (Class diagram) используется для отображения устойчивых связей между классами объектов



Описание объектов



Методология ARIS (Architecture of Integrated Information System) разработана в 1990-х годах профессором А.-В. Шеером


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:

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

Дерево функций



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



Основные типы объектов:

  • 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:

Интеграция моделей

Взаимосвязь моделей ARIS обеспечивается с помощью двух механизмов: интеграции и детализации

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.

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

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 В.А. 2016. 75 с. Презентация к лекции.

Моделирование бизнес-процессов в последние годы стало модной тенденцией, охватившей многие крупные (и даже не очень крупные) предприятия. Во многих компаниях как грибы растут департаменты организационного развития, отделы процессного управления и иные подразделения, основная задача которых заключается в выработке рекомендаций по совершенствованию деятельности компании на основе применения процессного подхода. На рынке услуг также доступны предложения в области процессного консалтинга, в том числе предложения с конкретной отраслевой специализацией (например, в области постановки процессов разработки приложений или ведения других ИТ-проектов либо в области совершенствования систем управления компаниями).

Настоящий цикл статей посвящен использованию процессного подхода, моделированию бизнес-процессов и их практическому применению. Темы, планируемые к освещению в данном цикле, включают обсуждение наиболее широко распространенных типов моделей, способов их хранения, их достоинств и недостатков. Помимо этого мы обсудим средства интеграции с информационными системами и средствами управления бизнес-процессами (включая решения, использующие языки описания бизнес-процессов); имитационное моделирование процессов, контроль и анализ выполнения процессов в реальной жизни, создание решений на основе средств моделирования бизнес-процессов.

Хочу обратить внимание на то, что, во-первых, в данном цикле представлена личная точка зрения автора на моделирование бизнес-процессов, не имеющая отношения к официальным мнениям поставщиков обсуждаемых инструментов и услуг; во-вторых, данный цикл не претендует на систематичность изложения - он лишь отражает аспекты процессного подхода, показавшиеся автору наиболее интересными и заслуживающими внимания.

Коротко о процессном подходе

ССуть процессного подхода проста. Деятельность сотрудников компании делится на две категории: повторяющаяся (периодически или в результате наступления каких-либо событий), называемая процессами, и неповторяющаяся, называемая проектами, мероприятиями или программами. С этой точки зрения процесс есть связанный набор повторяемых действий, которые преобразуют исходный материал и (или) информацию в конечный продукт (или услугу) в соответствии с предварительно установленными правилами. Как правило, процессы составляют значительную часть деятельности организаций. Учитывая, что процесс имеет конечный результат, рассмотрение деятельности компании как совокупности процессов позволяет более оперативно реагировать на изменение внешних условий, избегать дублирования деятельности и затрат, не приводящих к желаемому результату, правильно мотивировать сотрудников для его достижения.

Моделирование бизнес-процессов обычно означает их формализованное графическое описание. Хотя моделирование применения процессного подхода и совершенствования деятельности компании на его основе не является обязательным, в последнее время во многих компаниях ему уделяется серьезное внимание. Далее мы обсудим, какие задачи могут быть решены с его помощью.

Практическое применение моделирования бизнес-процессов

Моделирование бизнес-процессов используется на практике для решения широкого спектра задач. Один из наиболее типичных способов применения подобных моделей - это совершенствование самих моделируемых процессов. На практике производится описание процессов «как есть» (то есть именно так, как они происходят в действительности), а затем различными способами выявляются узкие места в этих процессах и на основе данного анализа создается несколько моделей «как должно быть».

Выявление узких мест в процессах может осуществляться разными способами. Один из них - имитационное моделирование. Исходными данными для такого моделирования являются сведения о вероятности наступления событий, влияющих на выполнение процесса, о среднем времени выполнения функций в процессе и законах распределения времени выполнения, а также об иных характеристиках, например задействованных в процессе ресурсах.

Другой способ выявления узких мест основан на анализе реальных процессов и соответственно реального времени выполнения функций или ожидания доступности ресурсов. Реальные значения могут быть как получены из информационных систем (если процесс автоматизирован с достаточно высокой степенью), так и определены путем обычного хронометража и иных наблюдений.

Еще один способ применения описания бизнес-процессов - это использование совокупности моделей процессов для генерации корпоративной нормативно-правовой базы, например регламентов процессов, положений о подразделении, должностных инструкций. Особенно часто подобные технологии применяются при подготовке компании к сертификации на соответствие одному из стандартов качества. Сегодня практически все средства моделирования бизнес-процессов позволяют получать данные об объектах на моделях и их взаимосвязях и представлять их в виде документов, хотя технологии, лежащие в основе подобных решений, могут быть различны.

Нередко модели бизнес-процессов применяются при совершенствовании системы управления компаниями и разработке системы мотивации персонала - для этого обычно моделируются цели компании, каждая из которых разбивается на более детальные до тех пор, пока это разбиение не станет столь подробным, что отдельные цели окажутся связанными с деятельностью конкретных сотрудников. Затем для этих целей формируются количественные показатели, характеризующие степень их достижения, и на основе этих показателей создается система мотивации персонала.

Моделирование бизнес-процессов широко применяется при проектировании информационных систем или иных ИТ-решений - сегодня описание процессов при управлении требованиями и создании спецификаций стало практически правилом хорошего тона, и в современном техническом задании вполне можно увидеть не только список требований, но и модели процессов. И, что бы ни говорили на эту тему специалисты в области управленческого и процессного консалтинга, не стоит забывать о том, что во многих случаях именно задача корректной автоматизации и информационной поддержки деятельности компании является основной при принятии решения о моделировании бизнес-процессов.

Перечисленными задачами далеко не исчерпывается область применения моделирования бизнес-процессов - здесь приведены лишь некоторые примеры использования этого вида моделирования.

Процессный подход и CASE-технологии

Модели, объекты и связи

При моделировании бизнес-процессов, как правило, манипулируют понятиями модели, объекта и связи. Модель - это совокупность графических символов, их свойств, атрибутов и связей между ними, которая адекватно описывает некоторые свойства моделируемой предметной области. Возможные типы моделей и правила их построения (в том числе доступные для применения графические символы и правила существования связей между ними) определяются выбранной методологией моделирования, а система условных обозначений, принятая в используемой модели, определяется выбранной нотацией.

Существует довольно много методологий моделирования, используемых сегодня при описании бизнес-процессов. К наиболее популярным из них можно отнести методологию DFD (Data Flow Diagrams), описывающую диаграммы потоков данных, которые используются при анализе требований и функциональном проектировании информационных систем; STD (State Transition Diagram), рассматривающую диаграммы перехода состояний для проектирования систем реального времени; ERD (Entity-Relationship Diagrams), раcсматривающую диаграммы «сущность - связь», которые применяются при логическом проектировании информационных систем; FDD (Functional Decomposition Diagrams), описывающую диаграммы функциональной декомпозиции; SADT (Structured Analysis and Design Technique), представляющую собой довольно популярную в 90-х годах технологию структурного анализа и проектирования. В последнее время популярна также методология ARIS, рассматривающая совокупность различных типов моделей (включая и поддерживаемые некоторыми другими методологиями), которые используются для описания всех подсистем компании. Не менее популярно и семейство методологий IDEF, применяемых для проектирования бизнес-процессов и данных (разработчики баз данных, как правило, неплохо знакомы с методологией IDEF1X, описывающей логические и физические модели данных, а методология IDEF0 весьма популярна у аналитиков, описывающих бизнес-процессы). У разработчиков приложений очень популярна методология UML (Unified Modelling Language), используемая при проектировании информационных систем и приложений с целью описания требований к информационной системе, сценариев работы пользователей, изменения состояний системы и данных в процессе работы и классов будущего приложения.

Инструменты моделирования

Хотя рисовать модели на бумаге не возбраняется, современное моделирование бизнес-процессов обычно осуществляется с использованием CASE-средств - Computer Aided System Engineering - проектирование систем с помощью компьютера. На современном рынке программного обеспечения CASE-средств не одна сотня. В такой ситуации имеет смысл обсудить их классификацию и задачи, которые можно решить с их помощью (применительно к процессному подходу).

Из информационных технологий к CASE-средствам обычно относят инструменты, позволяющие автоматизировать те или иные процессы жизненного цикла ИТ-решений. Впрочем, с их помощью нередко решаются и задачи, не имеющие прямого отношения к ИТ-решениям.

Особенностями современных CASE-средств являются наглядные графические средства для создания моделей, использование средств их хранения в виде файлов или в виде данных в специальном репозитарии, а зачастую - средства интеграции с другими инструментами (например, со средствами разработки приложений, офисными приложениями, другими CASE-средствами, инструментами, применяемыми при внедрении информационных систем). Часто CASE-средства содержат средства генерации отчетов на основе моделей, средства реинжиниринга - генерации моделей на основе имеющихся данных (например, содержащихся в реляционной базе данных). Нередко CASE-средства включают прикладные программные интерфейсы и даже среды разработки решений на собственной основе.

CASE-средства можно классифицировать по типам:

  • средства анализа и моделирования, предназначенные для создания описаний процессов и иных предметных областей как таковых;
  • средства анализа и проектирования, используемые для управления требованиями и документирования ИТ-проектов;
  • средства моделирования приложений (сегодня наиболее распространенной категорией таких средств является семейство средств UML-моделирования);
  • средства проектирования данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных для наиболее распространенных СУБД.

Для описания бизнес-процессов применяются все перечисленные категории средств, кроме, возможно, последней: моделирование данных является особой областью с вполне конкретными задачами и конкретным ожидаемым результатом и используется не столько бизнес-аналитиками, сколько разработчиками приложений.

Рис. 1. Borland Together

К наиболее популярным в нашей стране средствам описания бизнес-процессов можно отнести средства UML-моделирования Rational Rose (IBM) и Together (Borland) - рис. 1, семейство AllFusion Business Process Modeler (BPwin) для описания бизнес-процессов с помощью методологии IDEF0 (Computer Associates) и организации коллективной работы над единым репозитарием моделей (рис. 2), ARIS (IDS Scheer) - инструмент коллективной работы над совокупностью взаимосвязанных моделей различных типов (рис. 3), предназначенных для описания бизнес-процессов, данных и информационных систем, деятельности компаний, Visio (Microsoft) - средство создания различных типов моделей бизнес-процессов и данных, позволяющее создавать диаграммы и модели с применением различных методологий (рис. 4).

Рис. 2. CA AllFusion Business Process Modeler (BPwin)

Рис. 3. ARIS Business Architect

Рис. 4. Microsoft Visio

О многих из перечисленных выше инструментов мы неоднократно писали в нашем журнале, и интересующиеся могут найти соответствующие статьи на нашем сайте: .

Какой из инструментов следует выбирать для моделирования бизнес-процессов? В первую очередь это определяется целями и объемом моделирования, функциональностью средств, их интеграцией с другими инструментами и приложениями и в значительно меньшей степени - наличием знаний и опыта применения того или иного инструмента у авторов моделей. Естественно, в этом случае нужно представлять, какие возможности средства моделирования требуются для решения стоящей перед пользователем задачи. Впрочем, о возможностях подобных средств мы подробнее поговорим в последующих статьях.

средств моделирования бизнес-процессов

В России для моделирования и анализа бизнес-процессов достаточно широко используются следующие средства моделирования: Rational Rose , Oracle Designer , AllFusion Process Modeler (BPWin ) и AllFusion ERwin Data Modeler (ERWin ), ARIS , Power Designer . За рубежом, помимо упомянутых, активно используются такие средства как System Architect, Ithink Analyst, ReThink и др. В Таблице 1 представлен перечень инструментальных средств, участвующих в рассмотрении. Представленная информация включает:

  • наименование инструментального средства;
  • данные о поставщике и представителе в России;
  • краткая характеристика инструментального средства.
Таблица 1. Перечень инструментальных средств
Наименование Поставщик Основной представитель в России Краткая характеристика
1 BPWin и ERWin Компания Computer Associates (ранее компания Platinum)
http://www.ca.com
Компания Interface Ltd
http://www.interface.ru
BPWin - инструмент визуального моделирования бизнес-процессов.
ERWin - средство, используемое при моделировании и создании баз данных произвольной сложности на основе диаграмм "сущность - связь".
2 Oracle Designer Компания Oracle
http://www.oracle.com
Представительство Oracle в России
http://www.oracle.com/global/ru/index.html
Функциональное средство для описания предметной области. Входит в комплекс инструментальных средств Oracle9i Developer Suite по проектированию программных систем и баз данных, реализующих технологию CASE и собственную методологию разработки ИС компании Oracle - "CDM", позволяющих команде разработчиков провести проект, начиная от анализа бизнес-процессов через моделирование к генерации кода и получению прототипа, а в дальнейшем и окончательного продукта. Это средство имеет смысл использовать при ориентации на всю линейку продуктов Oracle, применяемую для проектирования, разработки и реализации сложной программной системы.
Участник российского рынка. Локализован. Продажи, поддержка, обучение в России.
3 Rational Rose Компания IBM (ранее компания Rational Software, в настоящий момент является подразделением IBM)
http://www.ibm.com
Представительство IBM в России
http://www.ibm.com/ru
Средство моделирования объектно-ориентированных информационных систем. Позволяет решать практически любые задачи в проектировании информационных систем: от анализа бизнес-процессов до кодогенерации на определенном языке программирования. Позволяет разрабатывать как высокоуровневые, так и низкоуровневые модели, осуществляя тем самым либо абстрактное проектирование, либо логическое.
Один из лидеров российского рынка. Локализован. Продажи, поддержка, обучение в России.
4 ARIS Компания IDS Scheer AG
http://www.ids-scheer.com
Компания Логика бизнеса
http://www.blogic.ru
Интегрированное средство моделирования бизнес-процессов, объединяющее разнообразные методы моделирования и анализа систем. В первую очередь, это средство описания, анализа, оптимизации и документирования бизнес-процессов, чем средство проектирования ПО.
Лидер на мировом рынке. Локализован. Продажи, поддержка, обучение в России.
5 System Architect Компания Telelogic (ранее компания Popkin Software, в настоящее время является подразделением Telelogic)
http://www.telelogic.com
Компания Тelelogic в России
http://www.telelogic.com
System Architect представляет собой универсальное CASE-средство, позволяющее осуществить не только проектирование данных, но и структурное моделирование. Средство проектирования данных и создания ER-диаграмм является одной из составных частей этого продукта.
Один из мировых лидеров, пока еще не представлен на российском рынке. Локализация ориентировочно к июлю 2006 г. Продажа и поддержка пока из Нидерландов.
6 Power Designer Компания Sybase
http://www.sybase.com
Компания Sybase
http://www.sybase.ru
PowerDesigner - средство моделирования бизнес-процессов, проектирования баз данных и объектного моделирования.
Участник российского рынка, преследователь лидеров на мировом рынке. Поддержка, продажа, обучение в России есть. Нет информации по количеству проданных лицензий, количеству пользователей, поэтому достаточно сложно оценить распространенность в России.
7 Re-Think Компания Gensym
http://www.gensym.com
Графическая объектно-ориентированная среда создания и сопровождения интеллектуальных приложений мониторинга, диагностики и управления сложными динамическими системами в реальных и моделируемых ситуациях.
Один из преследователей мировых лидеров.
8 Ithink Analyst Компания High Performance Systems
http://www.hps-inc.com
Компания Тора-центр
http://www.tora-centre.ru
Пакет для ситуационного моделирования. Позволяет строить наглядные и точные модели самых сложных политических и экономических ситуаций, используя библиотеку базовых моделей и методы системной динамики. Также используется при анализе инвестиционных проектов и реинжиниринге.
Один из участников мирового рынка. Пакет не распространен на российском рынке. Русского интерфейса нет. Продажа, поддержка и обучение в России осуществляется только одной компанией. Учебные материалы на русском существуют.
9 Workflow Modeler (ранее Design/IDEF) Компания Meta Software
http://www.metasoftware.com
Информация по российским компаниям, представляющим данный продукт, не найдена. Пакет для функционального и информационного моделирования, анализа и проектирования бизнес-процессов. Используется как составная часть в некоторых известных пакетах типа CIM (Computer Integrated Manufacturing) и САЕ (Computer Aided Engineering) и принят в качестве стандарта для проектов, финансируемых американскими и европейскими спонсорами.
Один из участников мирового рынка.

Выделим основные критерии, позволяющие из представленных средств моделирования выбрать те, применение которых в России могло бы с большей вероятностью себя оправдать. Такими критериями являются:

  • устойчивое положение продукта на рынке (срок его существования, программа развития продукта, система отчетов о проблемах, совокупность применений и др.);
  • распространенность продукта (количество проданных лицензий, наличие, размер и уровень деятельности пользовательской группы);
  • доступность поддержки поставщика . Такие услуги могут включать телефонную "горячую линию", техническую и консультационную поддержку через представителя поставщика в России;
  • доступность обучения . Обучение может проводиться на территории представителя поставщика в России, пользователя или где-либо в другом месте;
  • доступность материалов по продукту . Они могут включать компьютерные учебные материалы, учебные пособия, книги, статьи, информацию в Интернете, демоверсии.

Из приведенного в таблице списка инструментальных средств для более подробного анализа выделим те программные продукты, которые удовлетворяют указанным критериям. В этом случае в рамки нашего дальнейшего рассмотрения попадают BPWIn/ERWin, Oracle Designer, Rational Rose, Power Designer, ARIS, по которым ниже представлено более подробное описание.

BPWin и ERWin компании Соmputer Associates . Computer Associates International, Inc. (CA) входит в пятерку ведущих производителей программного обеспечения, предлагая средства моделирования, резервного копирования, управления инфраструктурой предприятия (сетями, серверами и т.д.), информационной безопасности, business intelligence и т.д. Пакет BPWin основан на методологии IDEF и предназначен для функционального моделирования и анализа деятельности предприятия. Методология IDEF, являющаяся официальным федеральным стандартом США, представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель IDEF отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями.

Возможности BPwin:

  • поддерживает сразу три стандартные нотации - IDEF0 (функциональное моделирование), DFD (моделирование потоков данных) и IDEF3 (моделирование потоков работ). Эти три основных ракурса позволяют описывать предметную область наиболее комплексно;
  • позволяет оптимизировать процедуры в компании;
  • полностью поддерживает методы расчета себестоимости по объему хозяйственной деятельности (функционально-стоимостной анализ, ABC);
  • позволяет облегчить сертификацию на соответствие стандартам качества ISO9000;
  • интегрирован с ERwin (для моделирования БД), Paradigm Plus (для моделирования компонентов ПО) и др.;
  • интегрирован со средством имитационного моделирования Arena;
  • содержит собственный генератор отчетов;
  • позволяет эффективно манипулировать моделями - сливать и расщеплять их;
  • имеет широкий набор средств документирования моделей, проектов.

Пакет ERWin это средство концептуального моделирования БД. Используется при моделировании и создании баз данных произвольной сложности на основе диаграмм "сущность - связь". В настоящее время ERWin является наиболее популярным пакетом моделирования данных благодаря поддержке широкого спектра СУБД самых различных классов. Возможности ERWin:

  • поддерживает методологию структурного моделирования SADT и следующие нотации: стандартную нотацию IDEF1x для ER-диаграмм моделей данных, нотацию IE и специальную нотацию, предназначенную для проектирования хранилищ данных - Dimensional;
  • поддерживается прямое (создание БД на основе модели) и обратное (генерация модели по имеющейся базе данных) проектирование для 20 типов СУБД: настольные, реляционные и специализированные СУБД, предназначенные для создания хранилищ данных;
  • интегрирован линейкой продуктов Computer Associates для поддержки всех стадий разработки ИС, CASE-средствами Oracle Designer, Rational Rose, средствами разработки и др.;
  • позволяет повторно использовать компоненты созданных ранее моделей, а также использовать наработки других разработчиков;
  • возможна совместная работа группы проектировщиков с одними и теми же моделями (с помощью AllFusion Model Manager);
  • позволяет переносить структуру БД (не сами данные!) из СУБД одного типа СУБД в другой;
  • позволяет документировать структуру БД.

Oracle Designer компании Oracle . Набор инструментальных средств Oracle Designer предлагает интегрированное решение для разработки прикладных систем корпоративного уровня для Web и клиент/серверных приложений. Oracle Designer участвует в каждой фазе жизненного цикла разработки программного обеспечения - от моделирования бизнес-процессов до внедрения. Применение единого репозитория, делает возможным использование любых его компонент для быстрой разработки масштабируемых, кросс-платформных распределенных приложений. Задачей Oracle Designer является сбор данных о потребностях пользователей и автоматизация построения гибких графических приложений. Oracle Designer используется не только для создания приложений, но и для ведения учета изменений, которые неизбежно происходят при эксплуатации системы. Графические модели определений проекта, интегрированные с многопользовательским репозиторием существенно облегчают работу с Oracle Designer. Инструментальные средства построены на базе общепринятых методик, охватывающих весь жизненный цикл разработки и позволяющих пользователям привычным для их организации способом. Это обеспечивает гибкость и открытость подхода к разработке программного обеспечения за счет использования только тех частей продукта, которые требуются в данной задаче. В рамках процесса разработки обеспечивается поддержка методов RAD, JAD, информационного проектирования, водопадного метода (waterfall), итеративного метода и др. Пользуясь этими принципами, можно добиться успешного баланса организационных потребностей и технологических возможностей, и даже эффективно управлять риском, связанным с частыми неизбежными и важными изменениями как в одной, так и в другой области. Средства концептуального моделирования Oracle Designer включают в себя:

  • ER-диаграммы (диаграммы информационной структуры предметной области, представляемой в виде объектов и их взаимосвязей);
  • диаграммы функциональной иерархии, описывающие функции, которые выполняет система;
  • диаграммы потоков данных, циркулирующих на предприятии.

Такие модели представляют информационные потребности в удобном и наглядном для восприятия виде, что делает их хорошим средством коммуникации между проектировщиками и пользователями в процессе уточнения постановки задач. Любой разработчик заинтересован, чтобы описание концептуальной модели было использовано для создания спецификаций,описывающих структуру и основные компоненты будущей системы. В Oracle Designer все спецификации проекта системы разрабатываются на основе моделей концептуального уровня и обеспечивают выполнение всех содержащихся в них требований и ограничений. Полученные компоненты системы могут быть преобразованы в реальные объекты базы данных, экранные формы и отчеты. Финальная часть разработки проекта - автоматическая генерация серверных компонентов - возможна не только для сервера БД Oracle, но и для СУБД Microsoft SQL Server, DB/2, Sybase и ряда других. Любые изменения бизнес-процессов могут быть внесены в модели и тут же сгенерировано модифицированное приложение, основывающееся уже на новых схемах ведения бизнеса. При этом все разработанное ранее будет сохранено и войдет в новый проект. Oгасlе Designer автоматически создает отчеты, которые содержат всю информацию о проекте и могут быть использованы как набор документов, отражающих текущее состояние проекта.

Rational Rose компании IBM . IBM Rational Rose - входит в состав пакета IBM Rational Suite и предназначен для моделирования программных систем с использованием широкого круга инструментальных средств и платформ. Rational Rose является одним из ведущих инструментов визуального моделирования в программной индустрии, благодаря полноценной поддержке языка UML и многоязыковой поддержке командной разработки. Инструмент полностью поддерживает компонентно-ориентированный процесс создания ИС. Любые участники проекта - аналитики, специалисты по моделированию, разработчики и другие - могут использовать модели, построенные в Rational Rose, для большей эффективности создания конечного продукта. Для бизнес-аналитиков средство Rational Rose дает возможность детально описать и проанализировать бизнес-процессы данной предметной области. Системные аналитики, используя указанные описания, смогут разработать необходимый функционал ИС, который максимально удовлетворит запросы заказчика. Для архитекторов средство Rational Rose будет полезно при создании мощной и гибкой архитектуры системы. Для аналитиков, специализирующихся в области разработки баз данных, Rational Rose даст возможность визуально проектировать и генерировать базы данных любого размера. Таким образом, можно создавать базы данных Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase, SQL Anywhere, IBM DB2 и любые другие, которые поддерживают возможность запуска скриптов стандарта ANSI SQL. Любые модели, создаваемые с помощью данного средства, являются взаимосвязанными: бизнес-модель, функциональная модель, модель анализа, модель проектирования, модель базы данных, модель компонентов и модель физического развертывания системы. Есть возможность по созданию шаблонов архитектурных решений, позволяющих использовать опыт, накопленный в предыдущих проектах. Существуют расширения Rational Rose, которые позволяют выполнять скелетную (round-trip) разработку ИС, создаваемых на базе языков C/C++, Java, Smalltalk, Ada, Object Pascal (Borland Delphi) и др. Таким образом, можно сгенерировать каркас программного кода на любом из указанных языков или выполнить процедуру обратного проектирования, что позволяет сформировать модель на базе существующего кода. Есть возможность публикации модели в Интернете, которая служит основой для объединения работы удаленных команд разработчиков. Интеграция Rational Rose с Rational RequisitePro позволяет на базе визуальной модели разработать полный набор требований, которые необходимо реализовать при создании конечного продукта. Интеграция Rational Rose с Rational TestManager позволяет создавать сценарии тестирования на базе визуальной модели. Интеграция Rational Rose с Rational ClearCase позволяет поставить на версионный контроль модель целиком или по частям. Интеграция Rational Rose с Rational SoDA позволяет автоматизировать процесс создания документов и отчетов по визуальной модели.

PowerDesigner компании Sybase . Компания Sybase со дня своего основания традиционно является ведущим поставщиком информационных технологий на мировой рынок финансовых институтов: технологии Sybase используют 90% компаний мирового рынка ценных бумаг, 60% мировых банков и 68% компаний Wall Street. С 1996 года, когда открылся офис в Москве, Sybase активно работает в России и других странах СНГ. В апреле 2002 года открылись офисы компании в Санкт-Петербурге и Киеве. Офисы Sybase в Москве, Санкт-Петербурге и Киеве обеспечивают всестороннюю работу с клиентами, включая поставки технологий, оборудования, разработку законченных решений, обучение пользователей, полнофункциональную техническую поддержку и услуги консалтинга. PowerDesigner является комплексным решением для моделирования и разработки приложений и бизнес-процессов для организаций, которые нуждаются в быстром, последовательном и эффективном с точки зрения затрат создании или реинжиниринге бизнес-приложений. PowerDesigner позволяет устранить следующие препятствия, мешающие эффективной разработке проектов: различия в профессиональной подготовке участников проекта, разнородные платформы и изобилие языков разработки, - то, что характерно для большинства современных компаний. Это позволяет фокусироваться на бизнес-потребностях создания приложений на протяжении всего процесса разработки - от системного анализа и дизайна и вплоть до непосредственной генерации кода для приложения. Последняя версия продукта, PowerDesigner, обладает новыми возможностями по моделированию бизнес-процессов, объектному моделированию, базирующемуся на UML, и поддерживает как традиционные, так и вновь появляющиеся технологии моделирования в рамках одной развитой графической среды. Это позволяет значительно сократить затраты и время реализации проекта, который должен функционировать на различных платформах и инструментальных средах. Одним из основных преимуществ PowerDesigner является также использование репозитория масштаба предприятия для хранения и управления всей информацией, касающейся моделирования и дизайна приложений на всех уровнях ведения бизнеса в компании. Это позволяет правильно организовать рабочий процесс и кардинальным образом повысить эффективность работы разработчика. Ключевые характеристики PowerDesigner:

  • Моделирование бизнес-процессов: PowerDesigner позволяет нетехническим специалистам компании разрабатывать и моделировать бизнес-процессы, ориентируясь на бизнес-задачи и опираясь на известные им термины, используя простую и интуитивно понятную графическую нетехническую модель.
  • Моделирование данных: PowerDesigner позволяет разрабатывать и генерировать схему БД посредством двухуровневого (концептуального и физического) моделирования реляционной БД, поддерживающего классические методики проектирования баз данных. Имеет также встроенные средства моделирования хранилища данных.
  • Объектное моделирование: PowerDesigner предлагает законченную технологию анализа и проектирования систем с использованием стандарта UML (диаграммы бизнес-процессов, последовательности выполнения, классов и компонентов). На основе диаграммы классов PowerDesigner автоматически осуществляет генерацию и реинжиниринг кода для популярных инструментальных сред, таких как JavaTM (включая EJB 2.0), XML, Web Servicies, C++, PowerBuilder, Visual Basic и других, посредством настраиваемого генератора.
  • Репозиторий масштаба предприятия: Enterprise-версия PowerDesigner содержит функциональность репозитория класса предприятия. Репозиторий позволяет всем членам вашей команды легко просматривать модели и другую информацию, а также осуществлять обмен ими. Репозиторий обладает высокой масштабируемостью и поддерживает систему безопасности, основанную на роли пользователя, контроль версий, поиск и возможности составления отчетов.

ARIS компании IDS Scheer AG . 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, разработанный германской фирмой IDS Scheer. Компания IDS Sheer AG основана в 1984 г. Основное направление - программное обеспечение и консалтинг. В настоящее время компания обслуживает 4000 клиентов в 50 странах мира через сеть своих представительств и партнеров. Качество решений IDS Scheer было подтверждено в июне 2005 г. золотой медалью Международной познаньской ярмарки, на которой награждаются только лучшие продукты. А также в июле 2005 г., когда на мировом рынке была представлены программные продукты ARIS 7 с абсолютно новыми web-продуктами - все они имеют общую черту - интуитивно-понятный и выразительный интерфейс. 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 бизнес-процессов в рамках системы.

Для построения перечисленных типов моделей используются как собственные методы моделирования ARIS, так и различные известные методы и языки моделирования, в частности, ER и 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. 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. Стоит отметить несколько особенностей системы ARIS. Первая - семейство программных продуктов ARIS ориентированно на процессное описание. Основная бизнес-модель ARIS - eEPC (extended Event-driven Process Chain - расширенная модель цепочки процессов, управляемых событиями). По существу, модель eEPC расширяет возможности IDEF0, IDEF3 и DFD, обладая всеми их достоинствами и недостатками. Вторая особенность - в системе ARIS есть внутренняя база данных, которая позволяет проверять модель на непротиворечивость, целостность, проводить верификацию модели. В других продуктах это отсутствует. Третья особенность: ARIS - единственная система, ориентированная на описание бизнеса, где присутствуют различные взгляды на бизнес-систему, которую мы можем оценить и рассмотреть с разных сторон, чего нет в других программных продуктах. В течение последних пяти лет ARIS уверенно лидирует среди средств моделирования.

Укажем основное предназначение каждого рассматриваемого продукта из множества его применений:

  • для моделирования баз данных больше подходят инструменты Erwin, Power Designer и Rational Rose;
  • для моделирования компонентов разрабатываемых приложений больше подходят Oracle Designer, Power Designer и Rational Rose;
  • для моделирования бизнес-процессов больше подходят BPwin, ARIS и Rational Rose.

В Таблице 2 ниже приводится сравнение функциональных возможностей и свойств инструментальных сред, предназначенных для моделирования бизнес-процессов.

Таблица 2. Сравнительный анализ по базовым функциям

Сравнительный функциональный анализ
Функциональные возможности, среда ARIS BPWin Rational Rose
1 Поддерживаемый стандарт еEPS (расширение IDEF3), ERD, UML, собственные методы в другой нотации, в которых реализован основной смысл методов IDEF, DFD IDEF0, IDEF3, DFD UML
2 Наличие выразительных средств графического отображения моделей Репрезентативность моделей высока Репрезентативность моделей низка
3 Моделирование диаграмм различных типов + +/- +/-
4 Функционально-стоимостной анализ + + +/-
5 Имитационное моделирование + +/- -
6 Возможность декомпозиции объекта + + +
7 Оформление проектной документации: генерация технологических и рабочих инструкций + +/- +
8 Хранение моделей деятельности предприятий + +/- +/-
9 Контроль и обеспечение целостности проектных данных + +/- +
10 Ведение библиотеки типовых бизнес-моделей + +/- +/-
11 Возможность групповой работы + + +
12 Простота освоения продукта Сложно Просто Сложно
"+" - да
"+/-" - частичная реализация, требующая доработки иными инструментальными средствами
"-" - нет