مدلسازی و شبیه سازی

مدلسازی و شبیه سازی[6]

مدلسازی و شبیه سازی بوسیله Use case diagrams وActivity diagrams بوسیله UML اتخاذ شده است.برخی تکنیک های مدل سازی فرآیند کسب و کار عبارتند از:

[1]BPMN، CogNIAM[2] ، xBML[3] ، EPC[4] ،IDEF0 [5]، UML[6]

ابزارهای مدل سازی

منظور از BPM، طراحی، اجرا و بهبود فعالیت‌های بین وظیفه‌ای است که اشخاص، سیستم‌های اطلاعاتی و شرکای تجاری را به‌هم پیوند می‌دهد. هر گونه مدل سازی جهت درک راحتتر از یک موجودیت ایجاد می‌شود و مدل سازی فرآیندهای سازمان نیز برای نیز به همین منظور انجام می‌گردد. با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژی و استفاده از ابزارهای فن آوری اطلاعات علاوه بر امکان مدل سازی (به وسیله این ابزارها)امکان شبیه سازی فرآیندهای مدل شده نیز وجود دارد، و این امکان به راحتی می‌تواند گلوگاه‌های موجود در سازمان را نمایان می‌سازد. مهندسی سازمان با توجه به پیچیدگی‌های فرآیندهای موجود در سازمان و ارتباط آن‌ها با یکدیگر (زنجیره ارزش سازمان)تقریباً بدون استفاده از ابزارهای مدل سازی و شبیه سازی امکان پذیر نخواهد بود، و هر چه زمان را پشت سر می‌گذاریم پیچیدگی‌های کسب کار بیشتر خواهد شد و مسلما فرایندها نیز!

ابزارهای مدل سازی فرآیند کسب و کار به کاربران کسب و کار توانایی مدل کردن فرآیندهای کسب و کار شان ، پیاده سازی و اجرای مدلشان، و اصلاح مدل ها مبتنی بر داده های اجراشده، را ارائه میدهد. در نتیجه،ابزار مدل سازی فرآیند کسب و کار می تواند شفافیت به فرآیندهای کسب و کار،بدهد و همچنین تمرکز به مدل های فرآیندهای کسب و کار شرکت ها و معیارهای اجرا دارد [6]ابزارهای مدل سازی فرآیند روز به روز گسترش می‌یابند و هر روز امکانات بیشتری را در اختیار ما قرار می‌دهند. در ذیل به چند ابزار تجاری و Open source اشاره می‌کنیم:

TIBCO Software - TIBCO BPM، INTALIO، YASPER، Appian - Appian Enterprise، Macronetics - Automate BPM، Ultimus - Ultimus BPM Suite، Colosa – ProcessMaker، [7]ARIS، QPR ،[8]JBPM

ابزار های زبان برنامه نویسی که شامل BPM میشوندبه صورت زیر است.( استانداردهای فنی مدل سازی فرآیند)

BPMN [9] : استاندارد ترسیم فرآیندها
[10]BPEL : زبان استاندارد توصیف فرایندها
: [11]WS-CDLزبان توصیف ؟ وب سرویس
[12]XPDL : ( زبان تعریف فرآیندهایXML )استانداردی برای تبادل توصیف فرآیندها بین BPMSهای مختلف

دیگر موارد

: BPML استاندارد مدلسازی و توصیف فرآیندها
: BPEL-WS توسعه‌ای از BPML برای کار با سرویسهای وب
: Wf - XML استانداردی برای یکپارچه‌سازی و اتصال WFها

تکنولوژی های دیگرمرتبط با مدلسازی فرآیند های کسب وکار شامل معماری مدلرانه[13] و معماری سرویسگرا [14]است.

تشریح تکنیک ها

UML[1]

زباني است كه به توسعه دهندگان در تشخيص، بصري نمودن، و مستند كردن مدل هاي سيستم هاي نرم افزاري كمك مي كند. اين زبان در بين مهندسان نر م افزار و معماران سيستم بسيارمورد توجه قرار گرفته است. UMLابزاري است كه براي افزايش كارايي فرآيند توسعه نرم افزار، ازطراحي معماري تا پياده سازي برنامه ي كاربردي [2] جهت استفاده ي مخاطبان فني، توسعه يافته است.

UML نمودارهايي دارد كه هر يك از آن ها در يكي از سه مقوله ي :

_ ساختار ايستاي برنامه كاربردي

_ رفتار پويا

_مديريت و سازمان دهي راه حل هاي نرم افزاري

از بين سه مورد،غالباً نمودارهاي مربوط به رفتار پويا، مانند نمودار فعاليت و نمودار مورد كاربرد [3] براي مدلسازي فرآيندهاي كسب و كار مورد استفاده قرار مي گيرند.

UMLرويكرد شئ گرايي[4] را براي مدلسازي برنامه هاي كاربردي ارائه مي نمايد، در كار با UML اغلب نياز است كه در ابتدا، با استفاده از نمودارهاي ساختار ايستا، اشياء را تعريف كنيد و سپس نمودارهاي رفتار پويا، كه نشان دهنده ي چگونگي تعاملات در بين اشياء هستند، را بسازيد. اين روش، بعنوان يك روش مدلسازي، براي اكثر تحليلگران سيستم ناآشنا است.

UML مجموعه نمودارهايي است كه حاصل بهترين تجربيات چندين متخصص است. متأسفانه ، همين باعث شده است كه نمودارها مجموعه اي را تشكيل دهند كه عناصر آن به خوبي با يكديگركار كنند. در نتيجه، توسعه دهندگان تنها مي توانند بخشي از برنامه هاي كاربردي خود را با UMLمدل كنند و سطحي كه پياده سازي را به تفصيل بيان كند، در نظر گرفته نشده است. درنهایت UML هيچ متامدل اجرايي براي فرآيندهاي كسب و كار مدل شده با خود، در اختيار قرار نمي دهد. از طرفي، هر متا مدل اجرايي بايستي با استفاده از[5] MDA( ساختار هدايت شده با مدل) تعريف شود.

BPMN

يک فرايند کسب و کار متشکل از يک مجموعه از فعالیت هاست که در هماهنگي با محیط سازماني و فناورانه انجام مي شود اين فعالیت ها مشترکا يک هدف سازماني را محقق مي کنند. هر فرايندکسب و کار توسط يک سازمان منفرد مصوب مي شود ولي ممکن است با ساير فرايندهاي انجام شده توسط سازمان هاي ديگر درتعامل باشد (Weber,2009,p17)

اتوماتیک کردن فرايندهاي کسب و کار با کمک گرفتن از زيرساخت فناوري اطلاعات سه جنبه دارد: اول، يک مدل فرايندهاي کسب وکار لازم است که معمولا به شکل گرافیکي ترسیم مي شود،در نوبت دوم و در زمان استقرار فرايندهاي کسب و کار در محیط اجرايي ، يک مدل اجرايي مورد نیاز است و نهايتا يک رفتار استاندارد شده ياجرايي براي اطمینان از اجرايي شدن در زيرساخت هاي زمان اجراي فرايندها لازم است (Kloppmann et al,2009) هنگامي که مشاورانراهبردي ، با تحلیل موقعیت دروني و بیروني سازمان، چشم انداز، اهداف و ماموريت هاي آن را مشخص نموده و راهبردهاي لازم براي رسیدنبه آنها را تدوين کردند نوبت به تحلیلگر کسب و کار مي رسد تا با توجه به راهبردهاي تدوين شده، مدل مناسب کسب و کار آن سازمان راايجاد و توصیف نمايد. با توجه به توصیفات ارائه شده توسط تحلیل گر کسب و کار که ممکن است به روش هاي گوناگون انجام شود فرايندهايآن کسب و کار توسط طراح فرايند که به عنوان واسط بین فاز طراحي و فاز اجرا عمل مي کند تدوين مي شود در نوبت بعدي و در فاز اجرامعمار سیستم اين فرايندهاي تدوين شده را با مفاهیم مهندسي نرم افزار، به صورت مشخصات چندين پروژه ي نرم افزاري تعريف کرده و در اختیار مهندس نرم افزار قرار مي دهد. تا بعد از يکپارچه سازي به شکل يک سیستم اطلاعاتي براي تسهیل فرايندهاي کسب و کار ظاهر شود.همه ي اين مراحل در لايه هاي مختلف و يک چرخه رفت و برگشتي کنترلي انجام مي شود تا اطیمنان حاصل شود که موارد طرح شده درسطح راهبردي در سطح اجر و پیاده سازي پوشش داده شده و نیز همه ي موارد پیاده سازي شده در سطح منطبق بر راهبردهاي تعیین شده در بالاترين سطح است. در همه ي لايه هاي ذکر شده در تصوير شکل بالا افراد متفاوت ديدگاه ها، تخصص ها و ادبیات متفاوت وجود دارند که به نحوي در شکل گیري واجراي مدل فرايند کسب و کار سازمان دخیل هستند و بايد درک درستي از آن داشته باشند لیکن انتقال مفاهیم سطوح راهبردي به سطح اجرا، همیشه با مشکلات و سوء تفسیر و تعبیرهايي انجام مي شود.اگر لایه های مطرح شده در شکل را به دو قسمت طراحی واجرا تقسیم کنیم جای خالی یک زبان مشترک، ساده و قابلفهم برای همه ی مشارکت کنندگان در این دو بخش طراحی واجرایی مدل و فرایندهای کسب و کار سازمان را محسوس می نماید. BPMN به عنوان زبان تصویری برای نمایش توالی اجرای فعالیت ها در فرایندهای کسب و کارسازمان تلاش دارد پلی استاندارد روی شکاف بین طراحی فرایندهای کسب و کار و پیاده سازی آن ایجاد نماید و با ایجاد نمادهایی )زبان دیداری استاندارد( که به آسانی توسط همه ی طرف های کسب و کار از تحلیل گر کسب و کار[6]که پیش نویس های اولیه فرایندها راتهیه می کند، تا توسعه دهنده ی فنی [7] که مسئول پیاده سازی فناوری است که آن فرایندها را اجرا خواهد کرد قابل فهم باشد، (OMG,2011) به طوری که طراحی های انجام شده در فاز طراحی به آسانی قابل نگاشت به عناصر اجرایی باشد.

BPMN چيست؟

استاندارد جديدي است كه براي مدلسازي فرآيندهاي كسب و كار توسعه داده شده است. اين استاندارد با اتفاق نظر اعضاي BPMI Notation Working Group كه بخش بزرگي از جامعه ي مدلسازي فرآيندهاي كسب و كار را تشكيل مي دهد، تدوين شده است. در توسعه ي BPMN سعي شده است كه نقاط مثبت ساير متدولوژي ها و notation هاي مشابه اخذ شده و در يك قالب جديد ادغام شود.مثال هايي از ساير متدولوژي ها يا notation كه در اين راستا مورد بررسي قرار گرفته اند، عبارتند از[4]

RosettaNet و Activity-Decision Flow (ADF) Diagram ،ebXML BPSS ،.Event-Process Chains (EPCs) و LOVeM

يك notation مدلسازي استاندارد كه به خوبي پشتيباني شود مي تواند تأثير بسزايي بركاهش اختلالات و سردرگمي هاي موجود در بين كاربران كسب و كار و IT شود و BPMN سعي كرده است كه اين نقش را ايفا كند.

[8]BPMN يک زبان ديداري نمودارگراست که امکان مدل سازي فرايندها به شکل فلوچارت را فراهم مي کند. اين زيان تصويري استانداد شده براي فرايندهاي کسب و کارامکان توصیف تبادلات فرايندها به يک روش استاندارد و فهم بهتر همکاري ها و تراکنش هاي کسب و کار بین سازمان ها را ايجاد مي نمايد. (Kloppmann et al,2009) زيرا فرايندها همیشه از مرزهاي سازماني عبور مي کنند . ((Dvenport,Short,1990

BPMN تلاش دارد فارغ از متدولوژي مدلسازي عمل کرده و سطوح متفاوت آن را پوشش دهد. مدل سازي فرايندهاي کسب و کار در سه سطح زير انجام مي شود.

- نقشه ي فرايندها[9] : نمودار ساده ي جريان فرايند

- توصیف فرايندها [10] : نمودارجريان که با اطلاعات اضافي تکمیل شده است ولي نه درحدي که عملکرد واقعي را تعريف کند.

- مدل فرايندها :[11] نمودار جريان که با اطلاعات اضافي تکمیل شده است بطوري که فرايند قابل تحلیل، شبیه سازي و يا اجرا باشد. که هر سه سطح توسط BPMN پشتیباني مي شود.[2]

عامل ديگري كه باعث مي شود BPMNمورد توجه قرار گيرد، كاهش خطاهايي است كه بواسطهي عدم انتقال صحيح اطلاعات مربوط به فرآيند پيش ميآيد. از لحاظ تاريخي، مد لهايي كه توسط افراد درگير در كسب و كار تهيه مي شدند با آن چيزي كه مورد نياز بود تا سيستم هاي طراحي شده بتوانند پياده سازي و اجرا شوند، از نظر فني فاصله داشتند. ليكن با مدل كردن فرآيندها بوسيله ي BPD مي توان آن ها را مستقيماً به يك زبان اجرايي تبديل نمود و اين گونه خطاها را از بين برد. BPMNهمچنين امكان نگاشت به يكي از زبان هاي اجرايي سيستم هاي مديريت فرآيندهاي كسب و كار (BPEL4WS)را نيز فراهم نموده است. ابزار مورد استفاده در BPMN، BPD مي باشد كه بر مبناي تكنيك هاي رسم فلوچارت بوده و ويژه ي فرآيندهاي كسب و كار طراحي شده است. از آن جا كه كار با فلوچارت ها آسان و سريع است، BPDمي تواند بر سرعت و سهولت درك فرآيندها و برقراري ارتباط بين كاربران مختلف مؤثر واقع شود. عملاًBPD شبكه اي از اشياء گرفيكي است كه فعاليت ها يا كار و كنتر لهاي جريان چگونگي ترتيب اجراي فعاليت ها را نمايش مي دهد [ 3] ابزار اصلي در BPMN نمودار فرآيند كسب و كار يا BPD است كه شامل 4 گروه عناصر مي شود.اين عناصر عبارتند از Flow Object ها، Artifact ها، Connecting Object، و Swimlaneها . به كمك اين عناصر مي توان اطلاعات مربوط به فرآيند را با هر سطحي از دقت كه مورد نياز باشد مدلسازي نمود.

BPMN تحليلگران كسب و كار، معماران سيستم، و مهندسان نرم افزار را هدف قرار داده است. اين ،استاندارد بعنوان راهي است براي فرآيند توسعه در كل دور هي عمر كسب و كار. لذا مرحله ي آغازين آن طراحي فرآيند است كه توسط مخاطبان كسب و كار انجام مي شود.

BPMN رويكرد فرآيندگرايي [12] را اتخاذ كرده است.اين رويكرد، از لحاظ كاربردي، براي تحليلگران سيستم حالت طبيعي تر و شهودي تري دارد. در كار با BPMN، ابتدا جريان هاي كنترل و پيام در فرآيندها مدل مي شود. مدل شئ گرايانه ي فرآيندها در BPMN به جاي اين كه آشكارا تعريف شود، بصورت تلويحي ساخته مي شود .همچنين BPMN اين امكان را به ما مي دهد كه اشيائي را كه ممكن است در طي سرويس هاي كسب و كار در جريان فرآيندمان ظاهر شوند را آشكارا مدلسازي كنيم.

BPMN يك نوع نمودار تعريف كرده است كه چندين ديدگاه را مي پوشاند. اين ديدگاه ها همگي از يك متامدل زيربنايي اجراي فرآيند مشتق شد ه اند. نتيجه ي طبيعي اين امر آن است كه پياده سازي به يك زبان اجرايي فرآيند كسب و كار، چيزي نيست جز ديدگاه منطقي ديگري از آن فرآيند.

BPMN بر مبناي متامدل اجرايي فرآيند BPML است و بنابراين به هيچ گام اضافي براي مدلسازي كامل فرآيندهاي قابل اجرا نياز ندارد.

كاربردهاي كلي BPMN

اساساً هدف از مدلسازي فرآيندهاي كسب و كار انتقال طيف وسيعي از اطلاعات بين مخاطبان است BPMN.به گونه اي طراحي شده است كه انواع بسياري از مدلسازي هاي فرآيند را در بر گيرد. در بين اهداف متنوع مدلسازي فرآيند، دو نوع مقدماتي مد لها كه توسط BPMN قابل ايجاد است عبارتند از فرآيندهاي B2B مشاركتي )عمومي(تعاملاتي كه بين دو يا بيشتر موجوديت تجاري وجود دارد را به تصوير مي كشد. نمودارهايي كه براي نمايش اين فرآيندها بكار مي روند معمولاً از ديدگاه عمومي وكلي در نظر گرفته مي شوند. بعبارت ديگر دياگرام هاي اين گونه فرآيندها جزئيات هيچ يك از دوشريك را به نمايش نمي گذارد، بلكه تنها به تعاملات بين آن ها توجه دارد. اين تعاملات بعنوان توالي فعاليت ها و الگوي تبادل پيام بين دو شريك به تصوير كشيده مي شود. در اين نمودارها فعاليت هايي كه مي توانند به عنوان نقاط ارتباط [13] بين دو شريك در نظر گرفته شوند، و در نتيجه براي هر دو شريك شناخته شده اند، در مركز توجه قرار مي گيرند. و فرآيندهاي تجارتي داخلي)اختصاصي ( فرآيندهاي تجاري خصوصي، شامل فرآيندهاي داخلي سازمان مورد بررسي است و آن نوع فرآيندهايي است كه عموماً فرآيندهاي جريان كار يا فرآيندهاي [14]BPM خوانده مي شوند.فرآيندهاي تجاري داخلي گرچه گاهاً تعاملات با شركاي خارجي را نشان مي دهند، اما عموماً قابل رؤيت نيستند. وديدگاه يك سازمان تجاري مجرد متمركز شده و آن فعاليت هايي كه براي عموم و بنابراين اختصاصي محسوب مي شوند را تعريف مي كنند .یک BPM مي تواند چندين فرآيندهاي تجاري خصوصي را نشان دهد. [3] از موارد كه مي توان از BPMN براي مدلسازي استفاده نمود مي توان به مدلسازي فرآيندهاي اختصاصي و فرآيندهاي انتزاعي و مشاركتي اشاره نمود.از آن جايي كه BPMNقادر است فرآيندهاي پيچيده را در قالبي آسان مدلسازي نمايد و نيز با توجه به ساير مزاياي اين استاندارد، اين طور به نظر مي رسد كه روند استفاده از آن با رشد بالايي ادامه يابد.

نتيجه‌گيري
در اين مقاله روشهاي معمول مدل‌سازي فرايندهاي كسب و كار معرفي شد. در مورد هر روش به صورت مختصر به ويژگي‌ها، نحوه نمايش و نمادگذاري و مراحل مدل‌سازي مربوط اشاره شد. بي‌ترديد هر يك از اين روشها در موارد خاص، با توجه به نوع کاربرد و بسته به شرايط پروژه مي‌توانند بهترين ‌انتخاب باشند. اما نوعا مهم‌ترين عواملي كه انتخاب روش مدل‌سازي اثر مي‌گذارند هدف مدل‌سازي و نوع افرادي است كه مدل‌سازي براي آنها انجام مي‌شود. از آن جايي كه BPMNقادر است فرآيندهاي پيچيده را در قالبي آسان مدلسازي نمايد و نيز با توجه به ساير مزاياي اين استاندارد، اين طور به نظر مي رسد كه روند استفاده از آن با رشد بالايي ادامه يابد.در مقايسه با BPMN ،UML چند مزيت دارد. اولا ً BPMN تكنيكي براي مدلسازي جريان فرآيند ارائه مي دهد كه به روش مورد استفاده ي تحليلگران كسب كار براي مدلسازي نزديكتر است؛ ثانياً بنيان رياضي بي كم وكاست و استواري دارد كه براي نگاشت به زبان هاي اجرايي كسب و كار طراحي شده است، در حالي كه UML چنين امكاني را ندارد