连载2:某公司ERP系统建设中的流程建模与仿真分析研究(第一章)
发表时间:2008-5-20 作者: 杨璞 来源: 万方数据
关键字: 流程建模 仿真 优化 ARIS 

本研究提出了在ERP系统需求分析阶段对主要业务流程建模的方法:理解流程相关的企业目标——建立组织结构模型——建立总体业务流程模型——作业流程建模——流程仿真优化——确定模型。并在ABC集团的ERP项目中使用该方法建立了主要业务流程的原始模型,也对其中具有代表性的流程进行了仿真优化,验证了该方法的实效性、可行性。

      1.2.3 企业流程表达与优化——流程建模
      Mark S. Fox(1998)指出:企业模型是对企业结构、活动、流程、信息、资源、人员、目标、运作约束条件等的一个可计算的表达。它能够准确地定义/描述:企业现在是怎样,将要成为怎样。它的目标用于实现模型驱动的企业设计、分析与运作。
      范玉顺在《工作流管理技术基础——实现企业业务过程重组、过程管理与过程自动化的核心技术》中指出“描述一个企业的经营过程,主要应该说明以下几个问题:
      这个经营过程要作什么?即其目标或想达到的目的是什么?
      这个经营过程是如何完成的,有那些任务并经过那些步骤完成?
      这个经营过程有谁参与完成,有那些部门参与?
      这个经营过程用了那些方式或手段来完成?
      在工作流中必须定义一系列的基本概念和术语来描述模型的组成,从而实现对企业经营过程的建模。”
      华中理工大学 汪伟 荣秋的《企业系统建模的核心过程模型》提出了一种新的企业建模方法, 核心过程模型。“核心过程是指从战略意义上对企业竞争优势起决定作用的过程。该模型采用基于过程的系统建模方式, 即强调企业在考虑问题时应该注意到部门与部门之间的交互关系, 从而突破了传统基于功能划分的建模与优化方法的局限。核心过程模型则将企业看成是由一系列核心的过程组成, 每个过程包含一系列相互紧密关联的活动、决策、信息和物流等。”
      清华大学国家CIMS 工程技术研究中心赵博 范玉顺 在《网络化制造环境下的动态企业建模》中提出:“动态企业建模,是根据市场环境变化,围绕产品全生命周期,快速建立虚拟企业的模型,从而为分析企业、建立企业的信息系统结构、优化企业的经营过程提供依据。”
      从以上可知,通过企业流程建模(Business Process Modeling, BPM)的方法,能让企业内部的业务人员(流程相关人员)与IT人员双方面对企业流程达成共识,并将企业经营过程以模型的方式进行表达,从而在此基础上构建企业的信息系统。以下将介绍常用的几种企业建模方法体系。

      1.2.4 流程建模方法体系
      1.2.4.1 IDEF建模方法体系    IDEF的含义是集成计算机辅助制造(Integrated Computer-Aided Manufacturing,ICAM)DEFinition。最初的IDEF方法是在美国空军ICAM项目建立的,最初开发3种方法:功能建模(IDEF0)、信息建模(IDEF1)、动态建模(IDEF2),后来,随着信息系统的相继开发,又开发出了下列IDEF族方法:数据建模(IDEF1X)、过程描述获取方法(IDEF3)、面向对象的设计(OO设计)方法(IDEF4)、使用C++语言的OO设计方法(IDEF4C++)、实体描述获取方法(IDEF5)、设计理论(rationale)获取方法(IDEF6)、人-系统交互设计方法(IDEF8)、业务约束发现方法(IDEF9)、网络设计方法(IDEF14)等。 其中,IDEF1通常用来:
      (1)确定组织中当前管理的是什么信息,
      (2)对需求分析过程中发现的问题确定哪些是由于缺乏合适的信息引起的,
      (3)指定在TO-BE实施中,哪些信息需要管理。
      IDEF3为收集和记录过程提供了一种机制。IDEF3以自然的方式记录状态和事件之间的优先和因果关系,办法是为表达一个系统、过程或组织如何工作的知识提供一种结构化的方法。

      1.2.4.2 CIM-OSA方法体系    CIM-OSA(Computer Integrated Manufacturing - Openness System Architecture)是由欧共体的22家公司和大学组成的ESPRIT-AMICE组织经过六年多的努力而开发出的一个CIM开放体系结构。其目的是提供一个面向CIM系统生命周期的、开放式的CIM参考体系结构,从多个层次和多个角度反映了CIM企业的建模、设计、实施、运行和维护等各个阶段,提供了CIM系统描述、实施方法和支持工具,并形成了一整套形式化体系。
      CIM -OSA提出了功能、信息、资源和组织四个视图,就是建议从这四个方面来分析全系统,分别建立功能模型、信息模型、资源模型和组织模型。通常也有对视图模型维的扩展:以过程视图(工作流模型)为核心,其它视图(功能视图、信息视图、组织视图、资源视图)为辅助视图来统一集成建模,最终形成具有一定柔性的动态企业模型。见图1-1。


图1-1 CIM-OSA模型框架


      1.2.4.3 ARIS方法体系    德国萨尔大学企业管理研究所所长Wilhelm Scheer教授对整合性信息系统架构(Architecture of Integrated Information System, ARIS)体系作出以下解释,过程模型链被分解成五个视图:数据视图、过程视图或功能视图、组织视图、资源视图和控制视图。见图1-2。


图1-2 ARIS方法体系结构图


      1)数据视图:描述事件和环境条件,它们表征了信息对象;
      2)过程/功能视图:描述过程规则和过程结构,也就是描述要实现的功能以及功能间的关系;
      3)组织视图:描述使用者和组织单元间的结构关系;
      4)资源视图:描述信息技术设备,例如,CPU、外围设备、网络和数据库等;
      5)控制视图:记录和维护组织视图、数据视图和功能视图间的关系。
      由于资源视图仅用于描述信息技术设备,因此,根据组织、数据和功能视图与信息技术的结合程度,生命周期模型取代了作为独立描述对象的资源视图。面向生命周期, ARIS定义了三个层次的概念:需求定义、设计说明和实施描述。
      ARIS体系结构的设计理念,是希望提出一个整合性的概念,目的是把描述企业程序的所有基本观念通通纳入。首先依照不同的观点来切割这个复杂的模型。不同观点的交互关系将被省略,先专注于观点内的事物。之后再将不同观点的模型整合成完整的分析。

      1.2.4.4 CIMFlow工作流模型    由清华大学国家CIMS 工程技术研究中心范玉顺教授等开发成功了CIMFlow工作流软件,并在此基础上形成了一套具有自己特色的工作流模型与实施体系。模型由四部分组成,分别是过程模型、组织模型、资源模型以及工作流相关数据。
      过程模型用来定义工作流的过程逻辑,包括组成工作流的所有活动以及活动之间的依赖关系。它是整个工作流模型的基础与核心。
      组织模型用来定义企业人员的组织结构,包括几种不同形式的组织元素以及每种组织元素内部的递阶层次关系。组织模型的主要任务是为企业人员执行工作流提供柔性的组织定义。
      资源模型用来定义企业资源的组织结构,包括几种不同形式的资源容器元素以及容器内部的递阶层次关系,直至最终的原子级资源个体。
工作流相关数据用来定义工作流执行过程中需要用到的数据,包括简单的数据类型与复杂的企业对象。

      1.2.4.5 建模方法的选择    以上建模方法都可表达出:流程中要做什么,何时做,由谁做,如何做等。比较而言,ARIS方法是一个整合型的解决方法体系,能全面地评估企业模型中的组织、流程、数据等各方面。同时,IDS公司根据ARIS方法开发的ARIS Collaborative Suite也是一个整合性的企业工程工作平台。基于此平台,可以完成企业模型规范、动态模拟分析、系统分析、系统设计以及流程改变的维护等功能。所以在本研究中,选择了ARIS方法体系以及ARIS Toolset 6作为主要研究方法与工具。


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责任编辑:殷爽