Г. Б. ЕВГЕНЕВ
Научно-исследовательский университет МГТУ им.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
И УПРАВЛЕНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМИ
Описываются принципы построения интеллектуальных систем управления бизнес-процессами.
В последние годы получил развитие новый класс систем организационного управления – системы управления бизнес-процессами (Business Process Management Systems или BPM-системы). Основная идея системы управления бизнес-процессами крайне проста: вы моделируете бизнес-процессы вашей компании с помощью наглядных диаграмм, загружаете эти описания в компьютерную систему управления проектами, и система позволяет вам отследить исполнение этих процессов в реальной практике работы предприятия.
Платформа BPM должна включать в себя следующие основные компоненты [1]: дизайнер процессов, который служит для создания модели процесса; механизм выполнения процессов – среда исполнения экземпляра процесса в соответствии с его определением, созданным и утвержденным дизайнером процесса; монитор операций, который отслеживает статус выполнения каждой операции процесса, анализирует производительность и проводит аудит истории процесса; пользовательский интерфейс, т. е. среда доступа к средствам BPM в ходе выполнения операций процесса.
С технологической точки зрения данный подход к BPM аккумулирует возможности хорошо известных ИТ-средств. Имеются различные альтернативы выбора этих средств. В описываемой системе для построения моделей процессов используется стандарт IDEF3, на основе которого генерируется база знаний, обеспечивающая динамическую реализацию этой модели с генерацией экземпляра процесса, зависящего от внешних параметров. Продукционная база знаний представляет собой механизм выполнения процессов. В качестве монитора операций используется система управления проектами.
Данная статья посвящена описанию дизайнера процессов и механизма их реализации. Для построения дизайнера процессов целесообразно использовать стандартный метод и нотацию. Как было упомянуто, наиболее подходит для этого IDEF3, который является стандартом описания процессов и определяет нотацию для представления метамоделей структуры процессов. Из числа диаграмм, имеющихся в стандарте IDEF3, для применения в дизайнере необходимы диаграммы описания последовательности этапов процесса (Process Flow Description Diagrams, PFDD).
На рис. 1 представлен пример PFDD диаграммы бизнес-процессов компании, занимающейся разработкой систем удаленного доступа к рабочим станциям. Сначала всегда выполняются операции инициации и подписания контракта. Дальнейший процесс зависит от разновидности проекта: «с установкой оборудования» или «без установки оборудования». В первом варианте выполняются операции доставки оборудования и проектирования системы. Дальнейшее зависит от размещения оборудования: с использованием или без использования техкомнаты, а также с использованием или без использования рабочего зала. Цепочка операций завершается проверкой готовности оборудования к эксплуатации.
Если в проекте не предусмотрена установка оборудования, то процесс зависит от вида необходимых действий: «настройка системы» или «тестирование системы». Во всех случаях бизнес-процесс завершается проверкой готовности системы к эксплуатации.
В качестве инструментального средства для генерации механизмов выполнения бизнес-процессов используется система экспертного программирования СПРУТ-ЭксПро [2]. Система предназначена для генерации программных средств непрограммирующими пользователями посредством описания знаний на неалгоритмическом языке максимально приближенном к структурированному естественному языку. Для представления знаний в системе используются правила-продукции.
База знаний в СПРУТ-ЭксПро включает словарь, модули знаний и методы. Словарь имеет имя-идентификатор и операции сортировки и поиска слов, а также импорта слов из текстовых документов. Словарь состоит из слов. Каждое слово имеет имя-идентификатор, наименование и тип (целое или действительное число, или символьная переменная). Со словами связаны операции добавления и удаления слов, а также определения входимости слов в модули или методы.
Рис. 1. Пример PFDD диаграммы
Модуль знаний, представляющий собой правило-продукцию, имеет наименование, имя-идентификатор, имя предусловия и номер версии. С модулем знаний связны операции: добавления модуля, выбор модуля-аналога, трансляции на один из языков программирования, тестирования модуля, определения входимости модуля в методы и удаления модуля. Каждый модуль имеет свой словарь и механизм, а также может иметь предусловие. Словарь модуля является подмножеством общего словаря базы знаний и включает входные, выходные и управляющие переменные. Эти переменные могут иметь текущие значения.
Предусловие представляет собой логическое выражение. Модуль знаний запускается на исполнение, если определены все его входные переменные и выполнено предусловие. В результате выполнения модуля определяются значения его выходных переменных.
Преобразование входных переменных в выходные осуществляется механизмом модуля. В качестве механизма могут использоваться формулы, таблицы, работа с базой данных (выбор, добавление и обновление). Возможно также использование математических и геометрических моделей, а также программных средств, представленных в формате dll или exe файлов.
Для выполнения совместной работы модули знаний объединяются в методы. Метод имеет такие же атрибуты, как и модуль, за исключением предусловия. Класс объектов «Метод» включает операции компоновки, определения состава метода, трансляции, тестирования и документирования. Так же как и модуль знаний, метод имеет словарь, в который входят входные и выходные переменные. Важным моментом является то, что метод может быть использован в качестве механизма модуля знаний.
Система СПРУТ-ЭксПро является идеальным инструментом автоматизированного преобразования PFDD диаграмм в программные средства механизмов выполнения процессов. Каждая операция PFDD диаграммы преобразуется в метод СПРУТ-ЭксПро.
Ниже представлен метод операции «Инициация» с учетом ее декомпозиции. Такое представление автоматически генерируется документатором СПРУТ-ЭксПро. Метод состоит из модулей знаний, в которые преобразованы методы входящих операций. Входные свойства включают переменные «Использование оборудования», «Использование техкомнаты» и «Использование рабочего зала», значения которых запрашиваются у пользователя. Выходным свойством является признак завершения операции инициализации, которая имеет номер 2.
Метод: "Ini" – Инициация
МЗ Метода
ранг | имя | наименование |
0 | MOp2 | Метод операции 2 |
1 | MVbTpKl | Метод выбора типа клавиатур |
2 | MOsPrOp | Метод осуществления предоплаты |
3 | MGtKmEx | Метод готовности компонентов к эксплуатации |
4 | MSdTeKm | Метод сдачи технической комнаты |
5 | MsdRbZl | Метод сдачи рабочего зала |
Входные свойства
имя | наименование | тип | значение |
IspObor$ | Использование оборудования | STRING | |
IspTK$ | Использование техкомнаты | STRING | |
IspRZ$ | Использование рабочего зала | STRING |
Выходные свойства
имя | наименование | тип | значение |
FnOp2 | Завершение операции 2 | INTEGER | 1 |
Далее представлен модуль знаний «Метод выбора типа клавиатур», который входит в метод инициации. Предусловием запуска модуля является переменная «Использование оборудования» со значением «с установкой оборудования» и переменная «Завершение операции 2» со значением 1. Выходное свойство «Завершение операции 13» принимает значение 1. В качестве механизма используется метод «Выбор типа клавиатур».
МЗ: "MVbTpKl" – Метод выбора типа клавиатур
Предусловия запуска
имя | наименование | тип | условие |
IspObor$ | Использование оборудования | STRING | с установкой оборудования |
FnOp2 | Завершение операции 2 | INTEGER | 1 |
Механизм – Внешний Метод
База Знаний: | текущая База Знаний – ISUP. SDB | |
Метод: | VbTpKl | Выбор типа клавиатур |
Согласование свойств внешнего метода и свойств МИЗ
FnOp13 | Завершение операции 13 | = | FnOp13 | Завершение операции 13 |
Выходные свойства
имя | наименование | тип | значение |
FnOp13 | Завершение операции 13 | INTEGER | 1 |
В исходном состоянии метод каждой операции PFDD диаграммы включает следующий стандартный набор модулей, представленный здесь на примере метода операции №13 «Выбор типа клавиатур». Во всех случаях используются модули «Метод расчета номеров операций» и «Занесение содержания операций». Операции заносятся в «Определение процесса».
Метод: "VbTpKl" – Выбор типа клавиатур
МЗ Метода
ранг | имя | наименование |
0 | MRasNo | Метод расчета номеров операций |
0 | NzFnOp13 | Назначение признака завершения операции 13 |
0 | FrTxOp13 | Формирование текста операции 13 |
0 | MNzTop13 | Метод назначения длительности операции 13 |
1 | ZnTxOp | Занесение содержания операции |
Выходные свойства
имя | наименование | тип | значение |
FnOp13 | Завершение операции 13 | INTEGER |
Специфическими для каждой операции являются модули «Назначение признака завершения операции», «Формирование текста операции» и «Метод назначения длительности операции». Ниже приведено содержание первых двух модулей. Эти модули не имеют предусловий запуска и входных переменных.
МЗ: "NzFnOp13" – Назначение признака завершения операции 13
Предусловия запуска
имя | наименование | тип | условие |
Механизм – Формула
FnOp13 = 1
Выходные свойства
имя | наименование | тип | значение |
FnOp13 | Завершение операции 13 | INTEGER |
МЗ: "FrTxOp13" – Формирование текста операции 13
Предусловия запуска
имя | наименование | тип | условие |
Механизм – Формула
SodOper$ = "Выбор Заказчиком типа клавиатур"
Выходные свойства
имя | наименование | тип | значение |
SodOper$ | Содержание операции | STRING |
Метод назначения длительности является специфическим для каждой операции и может включать необходимый набор модулей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. // Открытые системы. 2005. № 10.
2. Интеллектуальные системы проектирования. М.: Изд-во МГТУ им. , 2009.
