Wstęp

Produktem mode­lo­wa­nia pro­ce­sów biz­ne­so­wych są jakieś dia­gra­my, i z tym jeste­śmy oswo­je­ni. Od cza­su do cza­su moż­na usły­szeć o symu­la­cjach pro­ce­sów, lecz to już jed­nak znacz­nie rza­dziej. O symu­la­cjach pro­ce­sów pisze się mniej: Google Scholar (lite­ra­tu­ra nauko­wa) poka­zu­je ok. 5 mln publi­ka­cji na temat mode­lo­wa­nia pro­ce­sów biz­ne­so­wych, na temat ich symu­la­cji 2 mln mniej. Ale już Google („cały Internet”) odpo­wied­nio: 2,3 mld. i 282 mln. Jak widać w powszech­nym obie­gu symu­la­cje, jako temat, to trzy rzę­dy (tysiąc­krot­nie) mniej­sza ilość tek­stów! (wyszu­ki­wa­ne były hasła ang. «busi­ness pro­cess mode­ling» oraz «busi­ness pro­cess simu­la­tion»). Zastanówmy się dla­cze­go i co moż­na osią­gnąć symulacją.

Modele procesów vs. ich symulacja

Za słow­ni­kiem:

model: abs­trak­cyj­na kon­struk­cja wyra­żo­na wzo­ra­mi mate­ma­tycz­ny­mi, sche­ma­tem blo­ko­wym lub algo­ryt­mem, opi­su­ją­ca mecha­nizm zacho­wa­nia się okre­ślo­nej rze­czy­wi­sto­ści (sys­te­mu) i wyja­śnia­ją­ca te zacho­wa­nia ;

symu­la­cja: sztucz­ne odtwa­rza­nie wła­ści­wo­ści dane­go obiek­tu lub zja­wi­ska za pomo­cą jego mode­lu (s.j.p.)

Jak widać symu­la­cja wyma­ga ist­nie­nia mode­lu, zaś sama symu­la­cja to odtwa­rza­nie wła­ści­wo­ści tego co model opi­su­je. Tu waż­na uwa­ga; symu­la­cja nie jest reali­za­cją pro­ce­su. Innymi sło­wy: symu­la­cja pro­ce­su obsłu­gi zamó­wień nie pole­ga na obsłu­dze tych zamó­wień, pole­ga na okre­śle­niu tego, któ­re wła­ści­wo­ści są symu­lo­wa­ne. Gdy zbu­du­je­my model, a ten może być mniej lub bar­dziej szcze­gó­ło­wy, może­my osza­co­wać np. czas trwa­nia i koszt. Pisząc model mamy tu na myśli sche­mat blo­ko­wy pro­ce­su i wszel­kie inne, wyma­ga­ne dane do obli­czeń wraz z for­mu­ła­mi obliczeniowymi.

Specyfikacja nota­cji BPMN pozwa­la na two­rze­nie mode­li na trzech pozio­mach szcze­gó­ło­wo­ści (abs­trak­cji rozdz. 2.2.1.):

  • mode­le opisowe
  • mode­le analityczne
  • mode­le wykonywalne

Pierwsze dwa to mode­le CIM (Computation Independent Model, , ). Trzeci to model wyko­ny­wal­ny, uru­cha­mia­my w sys­te­mach BPMS (Business Process Management Systems).

Wiele narzę­dzi do symu­la­cji wyma­ga, do jej prze­pro­wa­dze­nia, mode­lu wyko­ny­wal­ne­go czy­li bar­dzo dokład­ne­go (lub na zbli­żo­nym, dużym, pozio­mie dokład­no­ści). Ta wyma­ga­na dokład­ność wyni­ka, z tego że wie­le narzę­dzi do symu­la­cji wyma­ga opi­sa­nia dokład­ne­go sce­na­riu­sza z dość dużą ilo­ścią danych (patrz przy­kład: Zastosowanie wskaź­ni­ków meto­do­lo­gii Six Sigma do symu­la­cji i prze­pro­wa­dze­nia eks­pe­ry­men­tu współ­bież­ne­go roz­wo­ju wyro­bów w fazie przy­go­to­wa­nia pro­duk­cji 1.)

Mało narzę­dzi do symu­la­cji bazu­je na mode­lach ana­li­tycz­nych, czy nawet tyl­ko opi­so­wych. W efek­cie symu­la­cje sta­ją się bar­dzo kosz­tow­ne, po ich wyko­na­niu, mode­le symu­la­cyj­ne nie są aktu­ali­zo­wa­ne, w efek­cie te pra­ce, o ile w ogó­le są podej­mo­wa­ne, nie są kon­ty­nu­owa­ne. Moim zda­niem to wła­śnie tłu­ma­czy tak małe zain­te­re­so­wa­nie nimi.

Symulacja na modelu analitycznym

W tej czę­ści poka­żę i omó­wię symu­la­cję wyko­na­ną na mode­lu ana­li­tycz­nym. Kluczową zale­tą tego podej­ścia jest to, że do symu­la­cji, moż­na wybrać dowol­ny z mode­li, jakie powsta­ły w typo­wym pro­jek­cie audy­tu i ana­li­zy pro­ce­sów biz­ne­so­wych. Symulacja tu nie wyma­ga żad­nej adap­ta­cji tych mode­li, czy­li nie sta­no­wi dodat­ko­we­go kosztu!

Warto wie­dzieć, że obec­na spe­cy­fi­ka­cja BPMN 2.0.2. z Grudnia 2013 (rozdz.2.2.1.), z powo­du tego, że mode­le wyko­ny­wal­ne są coraz rza­dziej two­rzo­ne, zawie­ra zapo­wiedź upo­rząd­ko­wa­nia zasad two­rze­nia mode­li opi­so­wych i analitycznych: 

Analytic con­ta­ins all of Descriptive and in total abo­ut half of the con­structs in the full Process Modeling Conformance Class. It is based on expe­rien­ce gathe­red in BPMN tra­ining and an ana­ly­sis of user-pat­terns in the Department of Defense Architecture Framework and plan­ned stan­dar­di­za­tion for that framework.

Model procesu

Do zapre­zen­to­wa­nia symu­la­cji stwo­rzy­łem model typo­we­go pro­ce­su reali­za­cji zamó­wień na pro­duk­ty, pod­le­ga­ją­ce ewen­tu­al­nej kasto­mi­za­cji (per­so­na­li­zo­wa­ne przed­mio­ty, opro­gra­mo­wa­nie, itp.). 

Model ana­li­tycz­ny pro­ce­su obsłu­gi zamó­wień na pro­duk­ty pod­le­ga­ją­ce ewen­tu­al­nej per­so­na­li­za­cji (kasto­mi­za­cja). (wię­cej o nota­cji BPMN w tek­ście Notacja BPMN – Jak czy­tać dia­gra­my.)

Powyższy dia­gram jest (wie­rzę) łatwy w zro­zu­mie­niu i inter­pre­ta­cji (legen­da sym­bo­li BPMN). Wszelkie ewen­tu­al­ne deta­le zawie­ra­ją pro­ce­du­ry napi­sa­ne do każ­dej aktyw­no­ści, w tym sza­blo­ny i opi­sy każ­de­go typu dokumentu.

Załóżmy że potrze­bą jest szyb­kie, bie­żą­ce okre­śla­nie kosz­tu, cza­su trwa­nia i obcią­że­nia zaso­bów w pro­ce­sie obsłu­gi zapy­tań i zamó­wień. Podstawowym tu zało­że­niem jest to, że mamy real­ne dane opi­su­ją­ce każ­dą czyn­ność i zaso­bów. Czy to dobre zało­że­nie? Jeżeli mamy wdro­żo­ny con­trol­ling lub co naj­mniej popraw­nie (czy­li w opar­ciu o mode­le pro­ce­sów) meto­dę ABC zarzą­dza­nia kosz­ta­mi, to owszem. Jeżeli nie, wyma­ga­na jest nie­zbyt kosz­tow­na obser­wa­cja i pomiary. 

Przygotowanie i wykonanie symulacji

Do symu­la­cji potrze­bu­je­my wyłącz­nie dane empi­rycz­ne (lub sza­co­wa­nia) pod­sta­wo­wych atry­bu­tów aktyw­no­ści: czas trwa­nia i koszt, oraz listę wyma­ga­nych zaso­bów. Nic wię­cej. Symulacja ta nie słu­ży wyra­fi­no­wa­nym aka­de­mic­kim ana­li­zom (takich w zasa­dzie biz­ne­so­wo sie nie robi) a szyb­kie­mu pozy­ska­niu danych do podej­mo­wa­nia decyzji.

Panel symu­la­cyj­ny apli­ka­cji Visual-Paradigm

Pierwszy krok to okre­sle­nie warian­tów i licz­by ich występoiwania

Określenie warian­tów i licz­by lub pro­por­cji ich wystąpień

Nasz pro­ces ma dwa moż­li­we sce­na­riu­sze. Na powyż­szym ekra­nie widać pod­świe­tlo­ny do kon­fi­gu­ra­cji sce­na­riusz obsłu­gi zamó­wień stan­dar­do­wych. W tabe­li u dołu po lewej stro­nie okre­śla­my spo­dzie­wa­ną licz­bę wystą­pień w war­to­ściach bez­względ­nych lub w pro­cen­tach. Drugi sce­na­riusz jest kon­fi­gu­ro­wa­ny analogicznie.

Teraz do prze­pro­wa­dze­nia symu­la­cji musi­my okre­ślić jedynie:

  1. koszt i czas trwa­nia każ­dej aktyw­no­ści (źró­dłem jest księ­go­wość lub obser­wa­cja i pomiar),
  2. usta­wia­my licz­bę wyko­naw­ców (role) oraz zasoby.
Określanie para­me­trów aktyw­no­ści (ozna­czo­na)

Powyżej ekran słu­żą­cy do wpro­wa­dze­nia kosz­tu i cza­su trwa­nia aktyw­no­ści (zgod­nie z BPMN zaso­by w pro­ce­sie kon­su­mu­je wyłącz­nie aktyw­ność). Robimy to dla każ­dej aktyw­no­ści osob­no. Tu zade­kla­ro­wa­łem po jed­nej oso­bie na rolę.

Wyniki symu­la­cji przy zało­że­niu, że ww. role w pro­ce­sie są obsa­dzo­ne każ­da, jed­ną osobą. 

Po uru­cho­mie­niu symu­la­cji, już po kil­ku­na­stu sekun­dach wiem, że obsłu­ga 350 zamó­wień to pra­co­chłon­ność 42 dni 12 godzin i 50 minut, a łącz­ny koszt to 256.500zł. Założono, że każ­dą rolę peł­ni tyl­ko jed­na oso­ba. Wśród kil­ku rapor­tów poni­żej raport kole­jek czy­li łącz­ny czas trwa­nia zaan­ga­żo­wa­nia dla każ­dej aktywności.

Przykładowy raport z symulacji.
Wyniki symu­la­cji po zało­że­niu, Rolę 1 obsa­dza­my pię­cio­ma oso­ba­mi a rolę 21 dwie­ma. Osoby te mają iden­tycz­ne umie­jęt­no­ści i są iden­tycz­nie wyna­gra­dza­ne więc koszt pozo­stał taki sam, jed­nak czas obsłu­gi 350 zamó­wień spadł do 8 dni, 12 godzin i 10 minut. 

Podsumowanie

Powyższy model i symu­la­cja są bar­dzo uży­tecz­ne przy podej­mo­wa­niu decy­zji. Warto wie­dzieć, że para­me­try­za­cja i szu­ka­nie opty­ma­li­za­cji pro­ce­su, to nie tyl­ko czas i dane finan­so­we (taką symu­la­cję, przy zało­że­niu nie­zmien­no­ści pro­ce­su, moż­na zro­bić w arku­szu kal­ku­la­cyj­nym, jed­nak każ­de prze­kom­po­no­wa­nie pro­ce­su wyma­ga opra­co­wa­nia nowe­go arkusza). 

Mając wie­le róż­nych pro­ce­sów (model pro­ce­sów orga­ni­za­cji), upo­rząd­ko­wa­ne repo­zy­to­rium pro­ce­sów i aktyw­no­ści, oraz moż­li­wość prze­kom­po­no­wa­nie pro­ce­su lub natych­mia­sto­we wyge­ne­ro­wa­nie nowe­go pro­ce­su to-be. Dostajemy narzę­dzie, któ­re­go arku­szem kal­ku­la­cyj­nym nie zastą­pi­my, a wyni­ki tu otrzy­ma­my w cią­gu kil­ku­na­stu sekund.

Możliwość testo­wa­nie warian­tów i podej­mo­wa­nie decy­zji oraz bie­żą­ce ana­li­zy kosz­tów i har­mo­no­gra­mu dla zmien­nych warun­ków reali­za­cji dedy­ko­wa­nych usług, sta­ją się nie­oce­nio­ne. Jak widać, mając już mode­le pro­ce­sów, wzbo­ga­ce­nie ich o moż­li­wość prak­tycz­nie natych­mia­sto­wej oce­ny kosz­tów nie tyl­ko cza­su trwa­nia pro­ce­su, ale tak­że prze­li­cze­nia dla róż­nych warian­tów, róż­nej licz­by zda­rzeń i pro­por­cji mię­dzy warian­ta­mi, sta­je sie pro­ste i nie zaj­mu­je zbyt wie­le czasu. 

Stosowanie symu­la­cji w bie­żą­cym zarzą­dza­niu orga­ni­za­cją nadal nie jest popu­lar­ne. Powodów tego sta­nu rze­czy upa­tru­ję w bra­ku wie­dzy o ofer­cie ryn­ko­wej pro­duk­tów tego typu, a gene­ral­nie w powszech­nym two­rze­niu zbyt szcze­gó­ło­wych mode­li pro­ce­sów, szyb­ko zarzu­ca­nych bo zbyt kosz­tow­nych w utrzymaniu.

_

1 Mgr inż. Marcin Paprocki, Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie, Wydział Towaroznawstwa, Katedra Technologii i Ekologii Wyrobów, paprockm@uek.krakow.pl

Źródła

OMG​.org. (2014, June 18). Model Driven Architecture (MDA). https://​www​.omg​.org/​m​da/
Zelinski, J. (2020). Synthesis of MOF, MDA, PIM, MVC, and BCE Notations and Patterns. In Applications and Approaches to Object-Oriented Software Design: Emerging Research and Opportunities (pp. 78 – 89). IGI Global. https://​www​.igi​-glo​bal​.com/​b​o​o​k​/​a​p​p​l​i​c​a​t​i​o​n​s​-​a​p​p​r​o​a​c​h​e​s​-​o​b​j​e​c​t​-​o​r​i​e​n​t​e​d​-​s​o​f​t​w​a​r​e​/​2​3​5​699
Kühne, T. (2006). Matters of (Meta-) Modeling. Software & Systems Modeling, 5(4), 369 – 385. https://doi.org/10.1007/s10270-006‑0017‑9

Jarosław Żeliński

BIO: Od roku 1991 roku, nieprzerwanie, realizuję projekty z zakresu analiz i projektowania systemów, dla urzędów, firm i organizacji. Od 1998 roku prowadzę także samodzielne studia i prace badawcze z obszaru analizy systemowej i modelowania (modele jako przedmiot badań: ORCID). Od 2005 roku, jako nieetatowy wykładowca akademicki, prowadzę wykłady i laboratoria (ontologie i modelowanie systemów informacyjnych, aktualnie w Wyższej Szkole Informatyki Stosowanej i Zarządzania pod auspicjami Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Oświadczenia: moje badania i publikacje nie mają finansowania z zewnątrz, jako ich autor deklaruję brak konfliktu interesów.

Dodaj komentarz

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.