Business process modeling: Review & Framework

Business process modeling: Review & Framework 指導老師：歐陽超教授組員：M9401001 李華峻 M9401007 王碩鴻 M9401009 鄒錦銘 M9401010 葉宗昀

報告大綱 • 簡介 • 文獻回顧 • 主要的流程建構方法 • 延伸方法論 • 流程建構方法分類 • 結論及後續研究建議

簡介 • 企業流程為使企業更趨完善的關鍵因素 • 方法論及其建構方法多樣化 • 此篇論文的兩個目的 • 企業模型建構方法及工具的回顧 • 根據目標及適當的方法定義架構

文獻回顧 • 定義使用及模型的用途 • 正確選擇建構方法 • Macintosh(1993)定義流程成熟度 • 起始—流程設定 • 可重複—可重複的程序 • 定義—貫穿組織的標準程序 • 管理—流程的控制 • 最佳化—持續改善流程

文獻回顧(續) • Giaglis and Doukidis(1997) • 企業流程模型針對變革管理而使用 • 常使用到的方法 • BPR 企業流程再造 • CPI 持續性的流程改善 • TQM 全面品質管理 • OT 組織轉型

文獻回顧(續) • Workman et al. 企業組織與資訊科技區別 • 實用等級 • 針對功能導向自動化之實用等級 • 以中央主機分享資料庫之實用等級 • 以流程為導向之企業 • 以供應鏈導向之企業 • 以Web方式之企業

文獻回顧(續) • Giaglis and Doukidis(1997) 檢驗企業流程在現代化變革管理方法及目的之觀點 • 針對建構模型之需求 • 技術性之需求 • Formal modeling、stochastic modeling......等 • 政治/社會性之需求 • 替代設計的可行性、模型與使用者間的友善度 • 需求是基於企業實質上為Socio-technical系統

文獻回顧(續) • 提出一套企業流程模型的基本分類 • 此模型容許之改變程度 • 此模型的目的

主要的流程建構方法 • Flow chart • Data flow diagram-DFD • Role activity diagrams-RAD • Role interaction diagrams-RID • Gantt Chart • IDEF • Coloured Petri-net---CPN • Object oriented methods • Workflow technique

Flow chart • 定義:使用符號來表示工作或製造程序，其中之物件可表示設備、資料或是作業等。此流程圖可用來定義、分析或是解決流程上之問題。適用於檢視細部流程，易看出流程瓶頸處。 • 特色：彈性大。 • 優點：容易建構流程，溝通性高。 • 缺點：圖表範圍不易掌控，無法區分出主流程和次要流程。

Data Action Performer How? Who? Data Flow Diagram-DFD • 定義:用來表示程序間的資料、人員和外界環境之相互關係，藉由資訊的傳遞，了解程序間資料的的進行、限制和作業間彼此的依存度。 • 優點:容易了解，可展出細部程序。 • 缺點:只能表示資訊流的部份。 • Special case: Action Diagram

Role 2 Role 1 Role Activity Diagrams-RAD • 定義:使用特定符號表示程序中活動與角色間的關係，描述出個別角色間互動所引起的觸發對於後續程序發展之影響。 • 優點:容易了解，同時表示縱向和橫向流程，描述流程順序外之資訊。 • 缺點:多樣之符號表示。

Role Human Interaction Activity Role Interaction Diagrams-RID • 定義:為RAD和Jacobson’s object interaction diagrams的組合表示法。表示出活動和角色間的關係。 • 優點:容易理解，可呈現複雜之程序。 • 缺點:重要資訊易被省略，日後難以繼續編輯。

Gantt Chart • 定義:為一種線條圖，橫軸表示時間，縱軸表示要安排的活動，線條表示在整個期間上計劃的和實際的活動完成情況。甘特圖直觀地表明任務計劃在什麼時候進行，以及實際進展與計劃要求的對比。 • 優點:可概觀活動進度。 • 缺點:無法了解活動之相關性和分析作業活動。

IDEF • IDEF – • Integrated definition for function modeling • IDEF0 – • 市面上最流行的流程建構方法 • 三種資訊類型: 圖形、文字與詞彙 • 表達輸入、輸出、控制與結構 • IDEF1 – • 用於資訊建模 • IDEF1X – • 用於資料建模，為一邏輯資料庫的設計方法 • 以實體關係模型(ER model)為基礎

IDEF • IDEF2 – • 用於表示在一製造系統中隨時間變更的資源利用情況 • IDEF3 – • 記錄流程的行為面向 • 建模模式: • PFD – process flow description • OSTD – object state transition description • 應用範疇: • 企業流程工程(BPE)與企業流程再造(BPR) • 軟體流程定義、改善、發展與維護 • IDEF4 – • 支援物件導向圖示法所發展的物件導向設計方法 • IDEF5 – • 提供具基礎的理論與實務方法協助建立、修改與維護實體論

Colored Petri-net (CPN) • 組成: • Places-以圓形作表示 • Transitions-以矩形作表示 • Oriented arcs-連結places與transitions • Tokens-在places中以小圓點作表示

Object Oriented Methods • Be used to describe a system that deals primary with different types of objects. • 概念: • Objects – 表示一實體，具有屬性(特徵) • Behavior – 反應物件狀態的改變 • Class – 許多相似物件的集合 • Messages – 接收端物件將處理完來自發送端要求的結果回傳至發送端 • 標準的物件導向建模語言: UML

Object Oriented Methods • 物件導向方法較其他方法具有的優勢 • 能處理較具挑戰的問題領域 • 改善分析者與問題領域專家的互動 • 增加分析、設計與程式編設的內部協調 • 明確地表示類別與物件的共性(commonality) • 建立具變更彈性的規格 • 提供分析、設計與程式編設間表示的一致基礎 • 物件導向方法的主要優點: • 在定義與使物件更精確的流程方面較有效率

Unified Modeling Language • 在所有的物件導向群體中被視為標準 • 包含九種不同的圖示法 • Class diagram • Object diagram • Statechart diagram • Activity diagram • Sequence diagram • Collaboration diagram • Use-case diagram • Component diagram • Deployment diagram

Workflow Technique • 一種分析與改善組織中界於電腦應用與人員間的工作流程與建模的方法 • 發展workflow流程的四個階段: • 資訊的獲取 • 企業流程建模 • 工作流建模 • 履行、驗證與執行 • 工作管理系統: • 利用軟體執行電腦的邏輯來定義、創建與管理工作流的執行的系統

Workflow Technique • 使用語言的分類 • 圖形基礎語言 • 網狀基礎語言(以Petri-net為基) • 工作流程式編設語言

延伸的方法 • 有時候在搜尋Business Process Modeling Techniques 這些名稱時，往往會得到不只一種方法。很不幸地是這些名稱經常用來表示的既不是方法也不是與架構模型有關的技術… • 本節目的在於釐清與呈現這些例子中的相關情形。

延伸方法的介紹 • SSADM 結構化系統分析與設計方法 • SSM 軟體系統方法 • GRAI 表示結果與活動相互關係的圖形方法 • Simulation 模擬

SSADM Methodology • Structured Systems Analysis and Design Methodology • 此方法由LBMS發展於1981年，主要以Logical Data Modeling, Data Flow Modeling 和 Entity / Event Modeling為依據。 • 整體架構共包含五項主要模組： 1. Feasibility Study 2. Requirements Analysis 3. Requirements Specification 4. Logical System Specification 5. Physical Design • 在流程分析上使用Data Flow Diagrams

SSADM Methodology SSADM的流程圖，使用 DFD的方法

Soft Systems Methodology • SSM是一種用來支援與建構思考和介入複雜組織問題的方法，這個方法可以幫助我們從人的觀點去了解及分析流程。 • SSM分成七個步驟 1.定義問題的狀況 2.表達問題的狀況 3.規劃基本的定義 4.建構概念化模型 5.比較步驟2跟4 6.定義可行與令人滿意的改變 7.採取行動來改進這些狀況

Soft Systems Methodology • 這個方法對於了解不同元素在相關流程中的互動非常有用，雖然這個方法並不是很適合用於結構分析或用來報告敘述。

GRAI Methodology • Graph with Results and Activities Interrelated • 發表於1977年，是一種發展用來描述在製造系統中的生產管理決策。 • GRAI methodology 使用四個觀點：分別以功能、物質、決策與資訊的系統，在製造系統上提供一個延伸的敘述給那些專注於系統控制層面上的分析者。這些觀點允許使用者建構企業部份的模型。 • 在決策流程的分析上使用IDEF0為準則。

Simulation • 模擬是以大量的方法和應用去仿效真實系統的行為。模擬可以分類成確定的（固定的投入資料）、隨機的（投入資料是隨機的）、靜態的（系統以數學方式來描述，而與時間無關）、動態的（時間扮演很重要的角色）、連續的（系統狀態改變是連續的）、離散的（事件分別在個別不同的時間點發生）。

Simulation • 模擬在架構系統時主要以Petri nets或OO methods，所以要使用哪些方法必須依靠所選擇的設備或軟體上。 • 缺點：模擬不能很精確地塑造真實系統的行為（因為可能有很龐大的變數包含其中）。整體來說，模擬不適合用來分析，因為它需要相當大時間與資源的投資，這樣對於企業來說相當不符成本與效益。

流程建構方法分類 • 參與者與學術研究者需要清楚的指導方針來選擇適當的方法。 • 更容易快速了解每項方法及其相關工具間的關係。

流程建構方法分類(續) • 模型使用目的可分成四個主要範疇 • 針對學習的描述 • 針對流程的發展及設計的描述 • 針對流程執行描述 • IT的表現度

結論及後續研究 • 分類架構為幫助流程建構方法的選擇 • 可根據其他指標做更深入的研究 • 經驗、使用上的困難度、適當性 • 針對每項工具之目的、範疇及使用方面

參考資料 • 國立台北科技大學工業工程與管理系所 MES實驗室http://www.mes.iem.ntut.edu.tw/news.php • Modeling the Enterprise Engineering Environment, Giorgio Bruno and Rakesh Agarwal, IEEE TRANSACTION ON ENGINEERING MANAGEMENT, VOL. 44, NO. 1, FEBRUARY 1997 • Object-Orientation in Business Process Modeling through Applying Event Driven Process Chains (EPC) in UML, Peter Loos, Thomas Allweyer, IDS Prof. Scheer GmbH, D-66115, Saarbrucken, Germany

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