1. Bevezetés Alapfogalmak Workflow rendszerek Workflow referencia modell Workflow menedzsment rendszerek

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin

Tartalom 1.

Bevezetés ............................................................................................................................ 2

2.

Alapfogalmak ..................................................................................................................... 2

3.

Workflow rendszerek ......................................................................................................... 4

4.

5.

3.1

Workflow referencia modell ........................................................................................ 4

3.2

Workflow menedzsment rendszerek ........................................................................... 6

Workflow Modellezés ........................................................................................................ 7 4.1

Elvárások ..................................................................................................................... 7

4.2

Lehetséges modellezési technikák ............................................................................... 8

4.3

Unified Modelling Language (UML) .......................................................................... 8

4.4

Eseményvezérelt folyamatláncok (EPC) ..................................................................... 8

4.5

Workflow Patterns (WP) ............................................................................................. 9

4.6

Business Process Modelling Notation (BPMN) .......................................................... 9

4.7

Process Execution Language (BPEL) ........................................................................ 10

4.8

Folyamat-gráf (Process Graph, P-Graph) .................................................................. 11

4.9

Petri háló .................................................................................................................... 12

Üzleti folyamatok modellezése Petri-hálóval .................................................................. 14

Hivatkozások ............................................................................................................................ 16

1


1. Bevezetés A vállalatok szolgáltatásaik megfelelő minőségét úgy tudják garantálni, ha a szervezet logikailag áttekinthető struktúrát követ és jól szervezett a folyamatkezelése. Az utóbbi években a növekvő verseny hatására előtérbe került az üzleti folyamatok integrációja a szolgáltatásorientált architektúra (SOA) keretében, valamint a vállalatok működésének újragondolása. Az üzleti folyamatok támogatása, szabványosítása nagymértékben növeli egy szervezet versenyképességét. A szervezetekben különféle funkcionális területek működnek, melyek különböző szerepeket töltenek be, és az egyes területeknek nincs rálátásuk a többi működésére. A szervezet egészének hatékony működése érdekében viszont ezen részterületek munkáját össze kell hangolni. Ennek megvalósítását segítik a vállalati információs rendszerek, melyek számos funkciót töltenek be: irányítják, felügyelik és támogatják az üzleti folyamatok végrehajtását. Az üzleti logika IT környezetbe ültetése számos részterületet foglal magában, melyek közül most az üzleti folyamatok modellezési lehetőségeire fókuszálunk elsősorban, miután megismerkedtünk a szükséges alapfogalmakkal és a workflow rendszerekkel.

2. Alapfogalmak A szervezet üzleti logikáját, működési szabályait az üzleti folyamatok menedzsmentje definiálja (Business Process Management, BPM), mely vállalati térképet nyújt a működés tanulmányozása, fejlesztése, optimalizálása számára, illetve elősegíti a vállalati folyamatok újjászervezését (Business Process Reenginering, BPR). A BPM célja az üzleti logika, működési szabályok és folyamatok érthető, szervezett formában való leírása és ezek jobbá fejlesztése. Mindezt különféle szervezési módszerek, informatikai tervező eszközök és technológiák segítségével valósítja meg. Egy olyan megközelítést nyújt, amely tudományos alapon igyekszik támogatni az üzleti folyamatok tervezését és fejlesztését. A termékek és szolgáltatások spektrumának és élettartamának növekedésével párhuzamosan emelkedett a szervezetek különféle folyamatainak száma. Ráadásul ezek gyorsan változnak, illetve egyre komplexebbé válnak. Mindez nagyban ösztönözte a vállalatokat információs rendszereik fejlesztésére, melyek szerves részévé váltak az üzleti folyamatok.

2

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin A workflow (munkafolyamat) tevékenységek sorozata, melyeket az emberek vagy gépek végrehajtanak, egy logikai terv szerint, valamilyen cél elérése érdekében. Magában foglalja az üzleti folyamatok definiálását, végrehajtását és automatizálását, ahol a feladatok, információ vagy dokumentumok kerülnek átadásra egy résztvevőtől egy másikhoz, az eljárás szabályainak megfelelően. A szervezetek a munkafolyamatok révén koordinálják a feladatokat az emberek között és hangolják össze az adatokat különböző rendszerek között, a hatékony és nyereséges működés érdekében. A korábbi workflow rendszerek csak az üzleti folyamatok leképezését tették lehetővé vizualizációs eszközök segítségével. A BPN azóta sokat fejlődött és a támogató szoftvercsomagok sokkal több lehetőséget nyújtanak már, például a következőket: 

Mérések: Folyamatok valós időben történő átláthatósága, monitorozása.



Modellezés: Workflow-k és feladatok tervezése, informatikai eszközökkel.



Portálok: Egységes felhasználói felületek, webes felület végfelhasználók számára.



Mobilitás. Reszponzív felület, bármilyen képernyőn nyomon követhető.



Metaadatok: Folyamatok jellemzőinek leírása.



Szimuláció: A folyamatmodell alkalmazásával különféle forgatókönyv és input adatok szerinti vizsgálata a munkafolyamatnak.



Analízis: Elemzések, jelentések.



Integráció: Emberek, információs rendszerek, szolgáltatások és egyéb folyamatok összekapcsolása.



Végrehajtás: Valós idejű igényekhez igazítva.

3


3. Workflow rendszerek Folyamatmenedzsment (workflow management, WF) alkalmazásoknak azon rendszereket nevezzük, melyek a szervezeti tevékenységek folyamattá szervezését és a folyamat vezérlését segítik. Tipikusan a következő szolgáltatásokat nyújtják: 

Munkafolyamatok tervezése;



működési szabályok előírása;



folyamatok vezérlése működés közben;



folyamatok monitorozása, nyomon követése;



kiértékelés.

Az üzleti folyamatok workflow rendszerrel való vezérlése olyan esetekben ajánlott, amikor gyakran ismétlődnek hasonló folyamatok.

3.1 Workflow referencia modell Az 1993-ban alapított Workflow Management Coalition (WFMC) globális

szervezet

fejleszti

1

és

bocsájtja ki az üzleti folyamatok modellezéséhez

alkalmazandó

standardokat. Az 1. ábrán2 az általuk definiált workflow referencia-modell látható, mely általános mintát nyújt a workflow rendszerek felépítéséről: meghatározza a főbb komponenseket és az azok közti kapcsolatokat, 1. ábra - Workflow referencia modell

valamint a hozzájuk kapcsolódó rendszerek felé mutatott interfészeket.

1 2

http://www.wfmc.org/about-us Forrás: http://summers.hu/pub/szamvitel/szervezestechnologia/3_folyamatmenedzsment_owb.pdf

4


3.1.1 Folyamat-definiáló eszköz A folyamattervező szakemberek által hasznát komponens. Folyamattípusok tervezését teszi lehetővé. Ez egy afféle „ősosztály” – minden, a workflow rendszer által vezérelt konkrét munkafolyamat valamely ilyen folyamattípus egy példánya. A tervezés során kerül definiálásra a folyamat végrehajtási menete, melyet egy folyamathálóval reprezentálhatunk, ahol a csomópontok a tevékenységeket jelölik. A folyamatterv hierarchikus lehet, az egyes részfeladatokat is kifejthetjük egy-egy alhálóval. A tervezés során meghatározzák a folyamat egészére, valamint külön az egyes tevékenységekre jellemző attribútumokat. Ezen attribútumok értékei azonosítóként is szolgálnak, valamint mutatják a folyamat állapotát. Szintén meghatározásra kerülnek az egyes tevékenységekhez kapcsolódó előforrások és végrehajtók, szerepkör szintjén.

3.1.2 Munkafolyamat beillesztés Valamilyen kiváltó esemény (adatbázis-esemény, felhasználói vagy más alkalmazásból érkező kérés stb.) hatására inicializálásra kerül egy adott típusú folyamatpéldány, vagyis beállításra kerül a folyamatpéldány kezdeti állapota. A folyamattípus specifikálja az alkalmazandó folyamat-definíciót. A folyamat típusa és a folyamatpéldány kezdőállapota is a kiváltó esemény paramétereinek függvénye. A munkafolyamat beillesztés kezdeményezi a folyamatpéldány indítását a WF motornál.

3.1.3 WF motor Egy rendszeren beül több workflow motor is működhet a terhelés-elosztás céljából. Feladatuk a beillesztett folyamatpéldány vezérlése. Ezt a típusszintű folyamat-definíció értelmezésével és az adott folyamatpéldány állapotának monitorozásával valósul meg. A vezérlés számos műveletet foglal magában: 

folyamatpéldány és tevékenységek attribútumainak olvasása, írása;



tevékenység végrehajtók informálása;



következő tevékenységek kiválasztása;



folyamat historikus adatainak rögzítése (log);



befejezett folyamatpéldány eltávolítása

5


3.1.4 WF kliens A felhasználó és a rendszer közötti kommunikációt teszi lehetővé. A kliensen keresztül a megfelelő

jogosultsággal

rendelkező

felhasználók

új

folyamatpéldányok

indítását

kezdeményezhetik. Szintén a kliensen keresztül kapnak értesítést az egyes folyamatpéldány következő feladatáról a kapcsolódó végrehajtói szerepkör tagjai. A kliens felületén keresztül, űrlapok segítségével kapnak információt a felhasználók az adott feladat teljesítéséhe szükséges további adatokról, valamint itt rögzíthetők a válaszok, eredmények és a folytatáshoz szükséges adatok.

3.1.5 Adminisztrátori és monitorozó eszközök Egyrészt azt aktuálisan futó folyamatpéldányok mindenkori állapotáról értesítik az adott területért felelős embereket. A másik szerepük a WF motor logolási funkciójához kapcsolódik: a rögztett adatok alapján lehetőség nyílik a folyamat nyomon követésére, valamint utólagos elemzésére, illetve lehetővé teszik a folyamat végrehajtók munkájának értékelését [1].

3.2 Workflow menedzsment rendszerek A BPM által kidolgozott folyamatok integrációját a workflow menedzsment rendszerek (Workflow Management Systems, WFMS) teszik hatékonnyá. Egy WFMS az üzleti folyamatok

logikus

szervezését,

számítógépes

támogatását,

automatizálását

segítő

keretrendszer [2], általános szoftvereszköz, amely lehetővé teszi a munkafolyamatok definiálását, végrehajtását, regisztrációját és irányítását. A business workflow fogalma a vállalati munkafolyamatot jelenti, melyhez különféle lépések, munkafázisok, dokumentumok és személyek kapcsolódnak. és a dokumentumok, információk és feladatok cserélődnek a résztvevők között. A WFMS egy üzleti folyamatszabályozást megvalósító rendszer: események, csomópontok és ciklusok alkalmazásával segítik a vállalati ügymenet hatékony működését. A munkafolyamatok menedzselésének célja, hogy minden munkát a megfelelő időben a megfelelő személy végezzen. Az üzleti folyamatok több, meghatározott sorrend és feltételrendszer szerint elvégzendő feladatból tevődnek össze. A feladatoknak mindig van valami megragadható tárgya vagy eredménye. Az egyes feladatok sorrendjét, egymásra való hatását folyamatábrán lehet jelölni. Egy workflow könnyen algoritmizálható, modellezése során az alábbi, tipikus programozási eszközöket alkalmazhatjuk:

6

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin 

Szekvencia: sorrendi függőség – hogyan következhetnek egymás után a feladatok;



Kiválasztás: valamilyen feltételhez kötött a végrehajtás;



Párhuzamosság: egymástól függetlenül, egyidejűleg megvalósítható feladatok;



Szinkronizáció: bizonyos feladatok csak az előzetesen, párhuzamosan végrehajtott feladatok befejezése után kezdhetők csak meg;



Ciklus: bizonyos feladatok vagy szekvenciák ismétlődése

A workflow összekapcsolódó tevékenységek gráfjaként reprezentálható, ahol a csomópontok az egyes feladatok az élek pedig az interakciók, melyek különböző gépek, személyek, szervezetek stb. által hajtódnak végre. Egy konkrét workflow példányon egy adott időben végrehajtott munkafolyamatot értünk. A több, egyidejűleg végrehajtott workflow példányra a munkafolyam környezet (workflow environment) gyűjtőnévvel hivatkozhatunk. A munkafolyamatok irányítását és felügyeletét, valamint az erőforrások hozzárendelését és az ütemezést teszik lehetővé a WMS-ek.

4. Workflow Modellezés A Workflow rendszerek erőssége a munkafolyamatok modellezésének lehetősége. A modellezés célja, hogy leírjuk a rendszer működését, és elemezhessük a viselkedését. Mivel a különféle üzleti folyamatok állnak a workflow management középpontjában, fontos, hogy modellezésük és elemzésük jól megalapozott keretek közt történjen. Számos jelölésrendszer és módszer választhatunk a modellezés során, a következőkben ezek közül ismertetünk néhányat.

4.1 Elvárások Az üzleti folyamatok átláthatóvá tételéhez azok formális leírása szükséges, hogy a szervezet működésére gyakorolt hatásuk algoritmikusan kiértékelhető legyen. Egy olyan matematikai modell létrehozása a cél, amely az analízis szempontjából minden fontos jellemzőt magában hordoz: 

formális szemantika



nagy kifejezőerő



könnyen értelmezhető, áttekinthető (grafikus)



explicit állapot- és eseményreprezentáció

7


4.2 Lehetséges modellezési technikák A munkafolyamat ábrázolása népszerű kutatási területté vállt az elmúlt évek során, és standardizálás hiányában számos módszer született: 

Adatfolyamhálók (Dataflow diagrams: DFD, ISAC, SADT, IDEF)



Tranzíciós rendszerek, állapot–tranzíció diagramok



Állapottérképek (statecharts)



Tömegkiszolgálás és Markov–láncok



Process algebra (ACP, CCS, CSP)



Magasszintű Petri–hálók (RAPR),



Unified Modelling Language (UML)



WFMS-ben használt specifikus diagram technikák, szimulációs és CASE eszközök.

Az üzleti folyamat modellező nyelveket két csoportba sorolhatjuk. Az akadémikusok által preferált, formális szemantikával rendelkező leírónyelvek, mint a Petri hálók vagy a Processz algebra. A másik csoport az üzletemberek, akik az akadémikusok által kevésbé kedvelt üzleti leírónyelveket részesítik előnyben, mint a BPMN, EPC. A két véglet előnyeinek ötvözéséhez, a gyakorlatban használt üzleti modelleket szükséges formális szemantikával rendelkező nyelvvé transzformálni. A különböző modellező nyelvek Petri hálóvá alakíthatóságát [3] foglalja össze.

4.3 Unified Modelling Language (UML) Az

objektum-orientált

szoftvertervezésben

használt

egységes

modellezési

nyelv.

Tevékenységek folyamataként ábrázolja a különböző, a szoftverfejlesztéshez kapcsolódó lépések útját különféle szituációk és eseteken keresztül. Egy rendkívül általános eszköz, számos funkcionalitással, mely alkalmas bármiféle információfolyam reprezentálására. Az üzleti folyamatokhoz a tevékenység diagram (activity graph) kapcsolható, amely egy folyamatábra, a tevékenységet jelölő állapotokkal és a döntési pontokat mutató elágazásokkal, valamint a folyamatszakaszok párhuzamosítását is lehetővé teszi [4].

4.4 Eseményvezérelt folyamatláncok (EPC) Egy folyamatábrát valósít meg: egy olyan irányított gráf, amelynek csúcsai az események, ill. funkciók, az élek pedig az ezek közti kapcsolatok. A feltételes elágazásokat és a folyamon belüli

8

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin párhuzamosításokat logikai operátorok (csatlakozók) segítségével valósítja meg. Továbbá, lehetőséget biztosít a szervezeti egységek ábrázolására is, hogy az egyes szereplők hol helyezkednek el a folyamatban. A funkciók-események-csatlakozók hármasa hasonló a BPMNnél ismert tevékenységek-események-átjárók működéséhez, viszont a támogatott műveletek különböznek. Az EPC, csakúgy, mint a BPMN, fogalmi szintű modellezést teszt lehetővé, és az üzleti folyamatok formális specifikációjára nem alkalmas.

4.5 Workflow Patterns (WP) A workflow modellezés egyik lehetséges módja a workflow minták használata. Ezek platform független kész receptet nyújtanak a tipikus alkalmazások megvalósításához csak úgy, mint pl. az objektum-orientált programtervezési minták. Számos WP-t különböztetünk meg Aalst és Russel munkássága nyomán [5] [6]. 2002-ben egy új, a workflow mintákon és a lentebb ismertetésre kerülő Petri-hálókon alapuló leírónyelv, a YAWL (Yet Another Workflow Language) került kifejlesztésre, mely szintén rendelkezik formális szemantikával és grafikus megjelenéssel is.

4.6 Business Process Modelling Notation (BPMN) Az UML-hez hasonló workflow leíró eszköz, amely könnyen értelmezhető grafikus jelölésrendszer biztosít az üzleti folyamatok ábrázolásához. Szabványos eszköznek számít az üzleti folyamatok, valamint a webes szolgáltatások modellezéséhez. A BPMN fő célja egy olyan üzleti folyamat jelölőrendszer biztosítása, amely minden stakeholder számára értelmezhető, az üzleti elemzőktől kezdve a szoftverfejlesztőkön át a vállalati vezetőkig, ezáltal a kommunikációt nagyban megkönnyítve. A másik célja, hogy az XML alapú nyelvek, melyeket üzleti folyamatok végrehajtására terveztek, vizualizálhatók legyenek egy szabványos jelölőrendszerrel.

A

BPMN

folyamat-orientált

megközelítéssel

dolgozik.

Három

alapobjektumát a tevékenységek (activities), események (events), és az átjárók (gateways) jelentik. [7] Egy esemény a vizsgált folyamat során következik be, van kiváltója, illetve valamilyen eredménye vagy hatása (pl. szállítmány beérkezte). A tevékenységek valamilyen általános művelet végrehajtását jelentik (pl. számla kiállítása, kamatok számítása). Az átjárók logikai kapcsolóként (és/vagy/xor műveletek) szolgálnak a tevékenységfolyamok szétválasztása vagy

9

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin egyesítése során. A BPMN jelölőrendszer számos objektumot tartalmaz, melyeket a referencia3 ismertet. A BPMN eredménye egy, a 2. ábrához hasonló, üzleti folyamatokat is érthetően ábrázoló diagram, melyet Business Process Diagram-nak (BPD) neveznek. Vállalati munkafolyamatok modellezéséhez, meg kell adni egy kezdőeseményt, további eseményeket és tevékenységeket, üzleti döntéseket (workflow elágaztatása átjárókkal), valamint a kimenetet és eredményeket [8].

2. ábra - BPMN diagram

A

BPMN

üzleti

folyamat

modellező

standarddá

vált.

Népszerűségét

könnyű

elsajátíthatóságának és értelmezhetőségének köszönheti. Hátránya, hogy híján van a formális, matematikai eszközökkel való leírhatóságnak, így lehetőségei korlátozottak, pl. ha üzleti folyamatok algoritmikus vizsgálata a cél.

4.7 Process Execution Language (BPEL) A végrehajtható folyamatok leírására az XML-alapú Business Process Execution Language (BPEL) számít szabvány eszköznek, amely eredetileg web-szolgáltatások közti interakciók modellezésére lett létrehozva, de felhasználható tudományos folyamatok, grid-es számítások vagy épp workflow modellezésére is. A két eszköz egymás kiegészítője: A BPMN gazdag a grafikus jelölőeszközökben, mely hiányzik a BPEL-ből, a BPEL viszont finomabb modellezést tesz lehetővé, amely a fejlesztők számára jobban felhasználható a szoftver létrehozása során. Egy olyan leírónyelv, amellyel futtatható és webszolgáltatásként elérhető folyamati elemek kapcsolódásait lehet definiálni. A jelölésrendszer alapján elkészített modell végrehajtható, működő programmá fordítható le. A BPMN közvetlenül leképezhető BPEL-re, így a folyamat-orientált rendszerek fejlesztése során BPMN modellekkel szoktak kezdeni, majd ezeket BPEL definíciókká alakítják. Ezen folyamat azonban számos kihívással jár, és pár éve aktív kutatási területet jelentett [9] [10].

3

http://camunda.org/bpmn/reference/

10


4.8 Folyamat-gráf (Process Graph, P-Graph) Az üzleti folyamatok gráf alapú leírásának előnye, hogy gráfelméleti eredmények és algoritmusok alkalmazhatóak a vizsgálat során. Azonban a tevékenységek és entitások közti reláció szemléltetéséhez egy új jelölésrendszer szükséges. Erre szolgál a folyamat-gráf, amely egy speciális irányított páros gráf optimalizálási feladatok hatékony megoldásához, vagy épp workflow modellezéshez. A BPMN folyamatábra leképezhető P-gráffá is, ahogy azt a 3. ábra mutatja a logikai kapuk példáján. A folyamat gráfok eredetileg az ún. folyamhálózat-szintézis Process Network Synthesis (PNS) feladatok modellezésére és optimalizálására fejlesztették ki, ugyanakkor jól alkalmazható ellátási láncok modellezésére, formális leírására és algoritmikus vizsgálatára. A folyamat gráffal megvalósíthatóvá válik a gyártási, logisztikai és üzleti folyamatok alternatív forgatókönyveinek előállítása és elemzése. Az üzleti folyamatok BPMN diagram-elemeinek P gráfba való leképzéséről bővebben: [11]. Az eredeti feladat: Adottak anyagok (entitások), végtermékek, köztes anyagok és műveleti egységek (tevékenységek). Célunk felépíteni ezek kombinatorikusan lehetséges struktúráit és a valamilyen szempontból (idő, költség, biztonság stb) optimális megoldás kiválasztása. Kapuk

BPMN

P-gráf

Vagy

És 3. ábra - BPMN logikai operátorok P-gráfban

Legyen adott az anyagok véges 𝑀 ≠ ∅ halmaza. A szintézis feladatot a (𝑃, 𝑅, 𝑂)hármas írja le, ahol 𝑃 a késztermékek, 𝑅 a nyersanyagok és 𝑂 a rendelkezésünkre álló műveleti egységek halmaza. 𝑃 ⊆ 𝑀, 𝑅 ⊆ 𝑀 és 𝑅 ∩ 𝑃 = ∅ , vagyis a termékek és a nyersanyagok elemei a szintézis feladat anyaghalmazának, valamint a rendelkezésünkre álló nyersanyagokat nem gyártjuk. Az 𝑂 halmaz rendezett párokból áll, melyet a két anyaghalmaz Descartes szorzatának részhalmaza definiál, vagyis a műveleti egységbe a bemenet n nyersanyag, melyből a gyártás során előáll m késztermék (business workflow kontextusban itt is entitás-tevékenység-cél objektumokról beszélhetnénk). Grafikusan ábrázolva, a körlapok jelentik az anyagokat, a téglalapok a műveleti egységeket.

11

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin Műveleti egységek szerinti exponenciális számú különféle hálózatot lehetne konstruálni, minket azonban csak a kombinatorikusan megvalósíthatóak érdekelnek, melyek az alábbi axiómáknak eleget tesznek: 1. Minden késztermék szerepel a gráfban. 2. Nyersanyagoknak nincs bemenete. 3. A gráfban szereplő minden műveleti egység típusú csúcs a szintézis feladatban definiált. 4. Minden műveleti egységből vezet legalább egy út egy termékbe. 5. Minden anyag típusú csúcs legalább egy, a gráfban szereplő műveleti egység be- vagy kimenete. A mind az öt axiómának eleget tevő P-gráf hálózatot megoldásstruktúrának nevezzük. Két megoldásstruktúra uniója is megoldásstruktúra, így a legbővebb (a műveleti egységekből a lehető legtöbbet tartalmazó) a maximális struktúra, amely az összes megoldásstruktúra unióját jelenti és a Maximal Structure Generator 4 (MSG) algoritmus segítségével polinom időben kiszámítható. Az adott anyagok és műveleti egységek esetén az összes lehetséges megoldásstruktúrát pedig a Solution Structure Generator5 (SSG) algoritmus állítja elő [12].

4.9 Petri háló A Petri háló (Petri net, PN) egy súlyozott, irányított élű páros gráf, melynek élei kétféle csomópontot köthetnek össze: a körrel jelölt helyeket (places), illetve a téglalap-alakú állapotátmeneteket (transitions).

4.9.1 Definíció Formálisan, a Peti hálók olyan 〈𝑃, 𝑇, 𝐴〉 hármasok, ahol

4 5



𝑃 a pi helyek véges halmaza,



𝑇 a ti átmenetek véges halmaza,



𝐴: (𝑃 × 𝑇) ∪ (𝑇 × 𝑃) a 𝑃-t és 𝑇-t összekötő élek halmaza.



𝑃∩𝑇 =∅

http://www.p-graph.com/wiki/index.php/Algorithm_MSG http://www.p-graph.com/wiki/index.php/Algorithm_SSG

12

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin A Petri hálók állapotváltozók státuszát reprezentálják. Az állapotokat a hely körében lévő fekete pontok, az úgynevezett tokenek reprezentálják. A helyállapota a benne lévő tokenek számát jelenti. A hálózat állapota az egyes helyállapotok összessége. Az állapotvektor a 𝜋 = |𝑃|komponensű M token-eloszlású vektor, ahol a pi helyen található tokenek számát jelöli mi

4. ábra - Petri háló és állapotvektora

4.9.2 Működés A Petri hálók működése állapotátmenetekkel (trajektória) reprezentálható. Egy állapot megváltozása a tranzíciók tüzelését jelenti: tokenek elvételét a bemeneti helyekről és áthelyezésük a kimeneti helyekre (a token eloszlás vektor a régi állapotból az új állapotba lép). A tüzelés előtt meg kell vizsgálni az engedélyezettséget, hogy minden feltétel teljesül-e: van-e elég token a bemeneti helyeken, illetve a kapacitásnak megfelelő mennyiségű tokent akarunk-e szállítani (egységnyi élsúly 1 tokent szállíthat). A működés során megkülönböztethetünk két speciális állapotot: 0 be-fokú forrást, mely mindig tüzelhet, illetve a kimenő éllel nem rendelkező nyelőt .

Tüzelés

C+O

2

→ CO2

13


5. Üzleti folyamatok modellezése Petri-hálóval Petri hálókat alkalmazhatunk folyamatmodellezéshez, valamint komplex workflow-k tervezési és elemzési eszközeként is szolgálhat. A külön forrás- és célcsomóponttal rendelkező Petri hálót, amelyen az összes többi csomópont egy forrás-cél közti úton helyezkedik el, munkafolyam hálónak (workflow net) nevezzük. A kibővített, magasabb szintű Petri hálók pontosabb reprezentációt tesznek lehetővé. A bővítés jelentheti a Petri hálók színezését, ahol a token-eket megkülönböztetjük színük alapján. Továbbá, idővel és színnel is kibővíthetjük őket, ezáltal lehetővé téve a komplex üzleti folyamatok reprezentációját és elemzését, elősegítve az üzleti folyamatok fokozatos újjászervezését [13].

5.1 Előnyök A Petri hálókat az 1960-as években feljelezették ki és azóta számos, változatos kontextusban alkalmazták folyamatmodellezésre: protokollok, hardverek, beágyazott rendszerektől kezdve a gyártórendszereken át az üzleti folyamatokig. Számos oka van, amiért ilyen népszerű modellező eszközzé vált: 

Formális szemantika: Tiszta és pontos formális definíciója van.



A grafikus megjelenésnek köszönhetően intuitívan, könnyűszerrel elsajátítható, valamint a végfelhasználókkal való kommunikációt is elősegíti.



Nagy kifejezőerő. A workflow process-ek modellezéséhez szükséges minden primitívet támogatják.



A szilárd matematikai megalapozottságnak köszönhetően számos tanulmány született tulajdonságairól, alkalmazhatóságáról.



A különféle elemzési technikák és a Petri hálók használatával számos mutató felállítható: biztonság, teljesítmény, várakozási idő, holtpontok stb.



Eszköz független modellezés és elemzés. Nem kell hozzá speciális szoftvercsomag vagy szállító

14


5.2 Petri-háló alapú folyamatfelügyelet Napjainkban a gazdaság különböző résztvevői (szállítók, gyártók, viszonteladók stb.) közötti szoros együttműködés a jellemző. A különféle résztvevők közti erőforrások és üzenetek megosztásához a workflow gráfok segítségével jól ábrázolható az üzleti folyamatokat alkotó tevékenységek végrehajtási sorrendje és a közük lévő függőségek. Az üzleti folyamatok fejlődése, integrációja és egymás közti kölcsönhatásuk menedzseléséhez fontos a tevékenységekhez kapcsolódó egyes lépések pontos modellezése. A workflow-k rendszerint egyedi üzleti folyamatokat modelleznek, noha a való életben ritkán fordul elő, hogy a workflow-ban ábrázolt folyamatok egymástól elkülönülve hajtódnának végre. Tipikusan több munkafolyamat kerül egyidejűleg végrehajtásra, korlátos számú erőforráson osztozva. Ennek következményeként, a munkafolyamatban bekövetkező késleltetés lépcsőzetesen terjedve hatással lehet a rendszer többi részére is a függőségek és az osztott erőforrások révén. Ezért fontos a teljes rendszert egészében felügyelni: az aktuálisan futó munkafolyamatok és az őket kiszolgáló erőforrások állapotát. A Petri hálók kibővítésével a workflow tevékenységek a hozzájuk kapcsolódó erőforrásokkal együtt modellezhetővé válnak. Ezek az ún. RAPN (Resource aware-Petri nets). [14] A RAPN segítségével az idő és az erőforrások is modellezhetővé válnak a klasszikus Petri háló munkafolyamat reprezentációban, megkönnyítvén a modellezés és a felügyelet feladatát. A WFMS felügyeli a workflow végrehajtását és detektálni tudja az esetleges késleltetéseket a RAPN alkalmazásával.

15


Hivatkozások

[1] G. Gyurkó: Folyamatmenedzsment (workflow – WF) rendszer. Rövid bevezető az Oracle Workflow Builder használatába, 2008.. [2] M. Avornicului: Workflow menedzsment adatfolyamhálókkal : http://epa.oszk.hu/00300/00315/00076/pdf/EPA00315_Kozgazdasz_Forum_2009_01_021030.pdf. [3] N Lohmann, E. Verbeek, R. Dijkman: Petri Net Transformations for Business Processes - A Survey 2008. [4] Z. Kovács, Logisztika és üzleti modellezés, Typotex, 2011.. [5] H. B. Aalst: Workflow Patterns 2003. [6] Nick Russel, Arthur H.M. Ter Hofstede: Workflow control-flow patterns: A revised view, 2006. [7] G. Polancic: Business Process Modeling with BPMN 2.0, 2010. [8] PNMSoft, „BPEL and BPMN Tutorial,” [Online]. Available: http://www.pnmsoft.com/resources/bpm-tutorial/bpel-and-bpmn-tutorial/. [Hozzáférés dátuma: 22. május 2015.]. [9] C. Ouyang, M. Dumas, van der Aalst és A. H. ter Hofstede, „From Business Process Models to Process-oriented Software Systems: The BPMN to BPEL Way,” 2006. [10] M. Weidlich, G. Decker, A. Großkopf, W. Mathias: BPEL to BPMN: The Myth of a StraightForward Mapping 2008. [11] Z. Süle, T. Taczali és K. Kalauz: Üzleti folyamatok strukturális vizsgálata és optimalizálása, 2013. [12] T. Dr. Gál, Technológiai folyamatok optimalizálása, 2012. [13] W. van der Aalst és K. van Hee: Business Process Redesign: A Petri-net-based approach, 1996. [14] Albert Pla, Pablo Gay, Joaquim Melléndez, Beatriz López: Petri net-based process monitoring: a workflow management system for process modelling and monitoring, Springer Science+Business Media New York, 2012.

16

1. Bevezetés Alapfogalmak Workflow rendszerek Workflow referencia modell Workflow menedzsment rendszerek

Recommend Documents