مقاله پژوهشی: مدل‌سازی فرایندها در مهندسی مجدد

موضوع مقاله پژوهشی: مدل‌سازی فرایندها در مهندسی مجدد
مولف/مترجم: دکتر امیر البدوی، مریم رمضانی، رضا محمدی

منبع: ماهنامه تدبیر-سال هجدهم-شماره 177

چکیده:

شیوه‌های نمایش و تحلیل فرایندها که روشهای مدل‌سازی فر‌ایندهای کسب و کار (BPM=Business Process Modeling) خوانده می‌شوند، از مهم‌ترین عوامل موثر در موفقیت یک پروژه مهندسی مجدد فرایندهای کسب و کار هستند. مدل‌سازی فرایندها فعالیتی است که توسط تحلیل‌گران فرایندها و به منظور استخراج فرایندهای موجود و نمایش فرایندهای جدید در تمام متدولوژی‌ها و استراتژی‌های مهندسی مجدد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در چنین فعالیتی تحلیل‌گران از ابزارهای مدل‌سازی برای مدل کردن وضعیت فعلی و وضعیت آینده سازمان استفاده می‌کنند. در این مقاله به معرفی، و مقایسه روشهای معمول مدل‌سازی فرایندهای کسب و کار شامل IDEF0، IDEF1، IDEF1X، RAD، REAL، مدل‌سازی پویا، مدل‌سازی شئ‌گرا، AI و MAIS، و همچنین نحوه نمایش، مراحل مدل‌سازی، مزایا و معایب هر یک ‌پرداخته می‌شود.

مقدمه
اصطلاح مهندسی مجدد (BPR) فرایندهای کسب و کار از سالهای دهه 1990 و مخصوصاً از زمانی که همر، چامپی و داونپورت کتابهایی را در زمینه روشن‌سازی موارد و مسائل مرتبط به مهندسی مجدد منتشر کردند، رایج شد. تغییر و تحولات و فشارهای رقابتی در این دهه جهت‌گیریهای جدیدی را پیش روی سازمانها قرار داد و مهندسی مجدد فرایندهای کسب و کار را به عنوان یک موضوع مهم و قابل توجه در محافل علمی و صنعتی مطرح کرد.
مهندسی مجدد فرایندهای کسب و کار عبارت است از یک تفکر پایه‌ای مجدد و اصلاح اساسی در طراحی مجدد فرایندهای کسب و کار برای دستیابی به بهبودهای جهشی در آنها از جنبه‌هایی نظیر هزینه، زمان، کیفیت، سرعت و خدمات.
BPR به دنبال ایجاد بهبودهای اساسی در سازمان از طریق طراحی مجدد فرایندها و سیستم‌های استراتژیک و همچنین منابع و ساختارهای سازمانی پشتیبان آنهاست. BPR پس از پیدایش به عنوان یک تواناساز برای ایجاد تحول در سازمانها مطرح شد و بسیاری از سازمانها به منظور ایجاد بهبودهای جدی در کارکردهای خود از BPR استقبال کردند و شرکتهای متعددی تجارب موفق خود را در به‌کارگیری آن برای دستیابی به تغییرات بنیادی جهشی گزارش کردند. با این‌حال بازنگری در BPR با توجه به اینکه 70درصد پروژه‌‌های BPR با شکست مواجه می‌شدند ضروری به نظر می‌رسید. متدولوژی و روش مدل‌سازی فرآیندهای کسب و کار از مهمترین عوامل موثر در موفقیت یک پروژه BPR هستند.
پیش از ظهور BPR مدل‌سازی فرایندها در اصل شامل مدل‌سازی گرافیکی روشهای پردازش داده‌ها توسط کاربران توسط تکنیک‌هایی نظیر نمودار جریان داده و با هدف پشتیبانی از توسعه سیستم‌های اطلاعاتی در حوزه‌های کارکردی بود. برای مدل‌سازی فرایندهای کسب و کار، باید ابتدا به این مسأله توجه کرد که چه نشانه‌گذاریهایی مناسب‌تر هستند و چه روشهایی را باید انتخاب کرد. اما نوعا مناسب‌ترین نشانه‌گذاری بستگی به عواملی چون هدف مدل‌سازی و افرادی که مدل‌سازی برای آنها انجام می‌شود دارد.
با نگاه کلی به متدولوژی‌های BPR همانطور که در جدول 1 مشاهده می‌شود یک وظیفه مشترک در تمام متدولوژی‌ها مشاهده می‌شود: مدل کردن فرایندهای کسب و کار فعلی و نمایش چگونگی عملکرد فرایندهای جدید. به‌صراحت می‌توان گفت که مدل‌سازی فرایندهای کسب و کار در طول عمر پروژه BPR نقشی اساسی را بازی می‌کند . دو نقش اساسی BPM در BPR عبارتند از:
1) استخراج فرایندهای کنونی با نمایش ساختار یافته فعالیتها و اجزای آنها
2) نمایش فرایندهای جدید برای اندازه‌گیری میزان کارایی آنها
در کنار وظایف بالا یک متد BPM می‌تواند قابلیت تحلیل را نیز دارا باشد. برای این منظور با توجه به پیشرفتهای فناوری اطلاعات از شبیه‌سازی کامپیوتری استفاده می‌شود .
محققان مختلف متدهای BPM را از دیدگاههای مختلف بررسی کرده‌اند. در این مقاله به معرفی و مقایسه متدهای مختلف BPM می‌پردازیم. در ادامه مقاله ابتدا به مفهوم فرایند کسب و کار و اجزای آن و سپس به معرفی روشهای معمول مدل‌سازی فرایندهای کسب و کار شامل IDEF0 ، IDEF1، IDEF1X، RAD، REAL، مدل‌سازی پویا، مدل‌سازی شیء گرا، AI و MAIS.، مقایسه نحوه نمایش و مراحل مدل‌سازی هریک می پردازیم.
مدل‌سازی فرایندهای کسب و کار
یک فرایند کسب و کار از پنج جزء اصلی تشکیل شده است :
1) یک فرایند کسب وکار مشتریان خود را دارد.
2) یک فرایند کسب وکار از تعدادی فعالیت تشکیل شده است.
3) این فعالیتها با هدف خلق ارزش برای مشتری انجام می‌شود.
4) فعالیتها توسط مجریان فعالیت انجام می‌شوند که ممکن است انسان یا ماشین باشند.
5) در یک فرایند کسب و کار معمولاٌ چندین واحد سازمانی درگیر هستند که مسئول کل فرایند هستند.

روشهای مدل‌سازی، فرایندها را به 4 دسته تقسیم کرده است :
1) روش‌های فعالیت‌گرا: در این شیوه یک فرایند کسب و کار به صورت ترتیب مشخصی از فعالیتها تعریف می‌شود. این روشها کارکرد خوبی برای پالایش مدل‌‌های کسب و کار دارند. با این حال این نگرش مکانیزه ممکن است در نمایش پیچیدگی واقعی کار ضعف داشته باشد و در نتیجه برای پیاده‌سازی فرایندهای جدید کسب و کار دچار مشکل شود.
2) روش های شی‌ء گرا: این شیوه‌ها با مفاهیم شیءگرایی نظیر کپسول‌سازی، توارث و ویژه‌گری مرتبط هستند. اصول شیء گرایی برای مدل‌کردن فرایندهای کسب و کار قابل استفاده است اما در عمل کاربرانی مانند صاحبان فرایند یا اعضای گروه معمولاً کارشان را بر اساس فعالیت توصیف می‌کنند نه شیء.
3) روش‌های نقش‌گرا: در این روشها یک فرایند کسب و کار به صورت ترکیبی از نقشهاست که به صورت مجموعه‌ای از افراد و مسئولیتهای آنها و تعاملات میان آنها تعریف می‌شود. یک فرایند کسب وکار در دنیای واقعی متشکل از نقشهای مختلفی است که کارهای محول شده را به صورت ترتیبی، موازی و یا انتخابی انجام می‌دهند. هر نقش به صورت واحد مدل‌سازی فعال و مستقل در نظر گرفته می‌شود و یک فرایند کسب و کار به صورت تعامل میان نقشها نمایش داده می‌شود. بنابراین در این روشها یک نقش ممکن است در مجموعه‌ای از فعالیتها درگیر باشد و فعالیتهای خاصی را انجام دهد. مجموعه‌ای از فعالیتها را می‌توان به یک نقش خاص نسبت داد. ضعف این روشها این است که برای نشان دادن ترتیب یک منطق پیچیده مناسب نیستند.
4) روشهای گفتار-عمل گرا: بر اساس تئوری زبان‌شناختی بنا شده‌اند. در این روشها فرایند ارتباطات به صورت یک حلقه 4 مرحله‌ای دیده می‌شود: پیشنهاد، توافق، اجرا و رضایت. با وجود آنکه هر کسب و کار می‌تواند به صورت ارتباط مشتری و ایفا کننده دیده شود، این دسته از روشهای مدل‌سازی چندان کمکی به‌تحلیل فرایندهای کنونی یا خلق فرایندهای جدید نمی‌کنند.
روش‌های مدل‌سازی
در ادامه به معرفی و بیان شرح مختصری از هر یک ‌پرداخته می‌شود.
1-  IDEF0
روش IDEF0 از یک زبان گرافیگی کاملا جا افتاده که با عنوان روش تحلیل و طراحی ساخت‌یافته شناخته می‌شود، مشتق شده است. این روش که با عنوان روش مدل‌سازی کارکردها نیز شناخته می‌شود، برای مدل کردن تصمیمات، کنشها و فعالیتهای یک سازمان یا یک سیستم در یک قالب گرافیکی ساخت‌یافته به‌کار می‌رود. علاوه بر آن روش IDEF0 می‌تواند به‌عنوان یک ابزار تحلیلی برای شناسایی کار انجام شده و تشخیص آنچه که برای انجام آنها مورد نیاز است، استفاده شود. بنابراین ساخت مدل‌های IDEF0 معمولا به‌عنوان یکی از فعالیتهای اولیه در توسعه یک سیستم انجام می‌گیرد.

جزء اصلی مدل IDEF0 فعالیتها هستند. هر فعالیت با چهار جزء مشخص می‌شود: ورودی، کنترل، خروجی و مکانیسم که به‌اختصار ICOM خوانده می‌شوند.
در روند مدل‌سازی از رویکرد بالا به پایین برای تحلیل فرایندها در سطوح متفاوت استفاده می‌شود. همچنین این مدل بر روابط کارکردی تمرکز می‌کند تا نشان دهد که “چه” چیزهایی در یک فرایند بر اساس نمودار مدل‌سازی ICOM اجرا می‌شود.
روش IDEF0 دارای محدودیتها و معایبی از جنبه‌های گوناگون است. ساختار سلسله مراتبی مدل‌های فعالیت، شرط‌ها و یا توالی پردازشها را به روشنی مشخص نمی‌کند. درجریان تحلیل یک مدل IDEF0 ممکن است فعالیتهای تکراری، غیر ضروری و فعالیتهای گلوگاه برخورد کنیم.
_ مهمترین محدودیتهای IDEF0 شامل موار زیر است:
_ نمایش ایستای سیستم است که تنها روابط وظیفه‌مندی را نشان می‌دهد اما لزوما جنبه‌های پویای درون آن را نشان نمی‌دهد.
_ این روش نمی‌تواند برای مدل‌سازی‌های کمی و ارزیابی مدل با استفاده از روشهای ریاضی به کار رود.
_ تشخیص دادن چگونگی جریان اطلاعات میان نمودارها کار مشکلی است.
_ وضعیت آنی و توالی فعالیتها را به صـــورت واضح نشان نمــی‌دهد. همچنین منبع اطلاعاتی داده‌های ورودی‌، خروجی و داده‌های کنترلی مشخص نیست.
روش مدل‌سازی IDEF9000 بر پایه روش IDEF0 توسعه داده شده است و از نشانه‌گذاریها و مفاهیم گسترش‌یافته‌تری نسبت به IDEF0 به منظور نمایش و ایجاد ارتباط با استانداردهای کیفی ISO 9001 استفاده می‌کند.
با استفاده از نشانه‌گذاریها و مفاهیمی که در IDEF9000 استفاده می‌شود می‌توان فعالیتها و جریانهایی را که توسط استاندارد ISO 9001 کنترل می‌شود را در همه سطوح جزئیات مدل یک فرایند مشخص کرد. به این ترتیب سازمانها می‌توانند در طراحی مجدد فرایندهای خود بخشهایی از فرایند کسب و کار را که در آن باید کنترلها و محدودیتهای ISO 9001 اعمال شود را تشخیص دهند.
2- IDEF1
IDEF1 که یک روش مدل‌سازی اطلاعاتی است، بر پایه سه روش 1- موجودیت- اتصال- کلید- مشخصه، 2- موجودیت- ارتباط و3 – ارتباطی Codd شکل گرفته است. هدف اصلی در روش IDEF1 جمع‌آوری اطلاعات موجود در مورد کلیه اشیای درون سازمان و مدیریت آنهاست. بنابراین دیدگاه IDEF1 از یک سیستم اطلاعاتی نه تنها اجزای خودکار برنامه‌های کامپیوتری، بلکه انسانها، قفسه‌ها، تلفن‌ها و .. نیز هست.
IDEF1 روشی برای ایجاد یک مدل اطلاعاتی است که ساختار اطلاعاتی مورد نیاز برای پشتیبانی از کارکردهای یک سیستم یا یک سازمان را ایجاد می‌کند.این روش برای مشخص کردن موارد زیر به کار می‌رود:
– جمع‌آوری، ذخیره و مدیریت اطلاعات توسط سازمان
– وجود قوانینی برای نظارت بر مدیریت اطلاعات
– وجود ارتباطات منطقی در اطلاعات
– مشکلاتی که بر اثر نبود صحیح اطلاعات ایجاد می‌شوند.
3- IDEF1X
IEEE IDF1X یک استاندارد معنایی مدل‌سازی است که چهار عنصر در مدل‌سازی قوانین آن درگیر هستند: موجودیت، پیغام, مشخصه و رابطه. نمودار IDEF1X سه سطح متفاوت از جزئیات را تشریح می‌کند:
(1) سطح موجودیت-رابطه که موجودیتها و رابطه بین آنها را تعریف می‌کند.
(2) سطح مبتنی بر کلید که با استفاده از کلید موجودیتها در خصوص قوانین کسب و کار تصمیم‌گیری می‌کند.
(3) سطح توصیف کامل جزئیات و مشخصه‌ها که در این سطح، هم ویژگیهای اصلی و هم ویژگیهای غیرکلیدی برای تصمیم‌گیری کسب و کار استفاده می‌شوند.
4- IDEF3
در IDEF3 شبکه‌ای از روابط بین فعالیتها در زمینه یک سناریو خاص شکل می‌گیرد. جزء اصلی IDEF3 واحدهای رفتاری هستند که با یک مستطیل نشان داده می‌شوند. خصوصیات و جزئیات واحدهای رفتاری در قالب نام، شماره مرجع، اشیا، واقعیتها، محدودیتها و شرح آنها نشان داده می‌شود. واحدهای رفتاری را می‌توان به واحدهای کوچکتر تجزیه کرد تا بتوان سطوح جزئی‌تر آنها را نمایش داد. واحدهای رفتاری توسط نقاط اتصال مثل انشعاب، اتصال، AND، OR، XOR و رابط‌ها مرتبط هستند. نقش IDEF3 به‌عنوان یک روش مدل‌سازی فرایندهای کسب وکار به‌طور خلاصه عبارت است از:
1) تمرکز بر چگونگی کارکرد اشیاء در سازمان
2) تسهیل مدل‌سازی هم از نظر دیدگاههای چندگانه و هم از نظر سطوح تجرد چندگانه
3) امکان مدل‌سازی بالا به پایین و پایین به بالا
4) پشتیبانی از تحلیل‌های فرایند-محور و شیء-محور
5) امکان نمایش روابط هم از نظر زمانی و هم از نظر منطقی

5- RAD
در این روش برای مدل‌سازی فرایندهای کسب و کار از پنج مفهوم کلیدی استفاده می‌شود:
1) فعالیتها میان نقشها تقسیم می‌شوند.
2) آنچه که سازمان در یک فرایند به دنبال به دست آوردن آن است، اهداف فرایند است.
3) برای دستیابی به این اهداف فعالیتهایی طراحی می‌شوند.
4) برای انجام فعالیت باید افرادی که در یک گروه هستند با یکدیگر تعامل داشته باشند.
5) عملکرد سازمان و همکاری میان افراد بر طبق قوانین کسب و کار سازمان انجام می‌گیرد.
در این روش برای مدل‌سازی از نمودارهایی به نام نمودار نقش-فعالیت استفاده می‌شود. یک نمودار نقش- فعالیت (RAD) از مفاهیم اساسی مثل نقش، حالت، اهداف فرایند، فعالیت و تعامل تشکیل شده است. قوانین کسب و کار به صورت الگوهایی از ترتیب، فعالیتهای همزمان و انتخاب کنش نشان داده می‌شوند. این الگوها از ترکیب مفاهیم کلیدی فوق استفاده می‌کنند.
6- REAL
روش REAL توسط دنا (1995) ارائه شده است و اجزای آن منابع، وقایع، عاملها و مکان است. این مدل به دنبال پاسخگویی به سؤالات زیر در مورد یک رویداد کسب و کار است:
-1 چه چیزی و چه موقع اتفاق افتاد ؟
-2 چه نقشهایی بازی شد و چه چیزی و یا چه کسی نقش را اجرا کرد؟
-3 چه منابعی درگیر بودند و چقدر استفاده شدند؟
-4 واقعه کجا اتفاق افتاد؟
با وجود آنکه قدمهای مشخصی برای توسعه مدل REAL ارائه شده است، اما نمادگذاری مشخصی برای نمایش اجزای مدل وجود ندارد.
7-مدل‌سازی پویا
مدل‌سازی پویا رویکردی ساخت‌یافته برای تحلیل و تشخیص مشکلات سازمانی با استفاده از مدلهای پویاست. برای تحلیل فرایندهای کسب و کار از یک مدل پویا از موقعیت کنونی استفاده می‌شود و سپس خروجیهای آزمایشی همراه با سایر راه‌ حلها بدون نیاز به پیاده‌سازی در محیط پیچیده واقعی قابل ارزیابی هستند. در روش مدل‌سازی پویا گامهای زیر اجرا می شود:
1. قاعده سازی برای مشکل
2.تصویرسازی و درک مشکل
3. مشخص کردن مدل
4. چک کردن مدل
5. یافتن راه‌حل
6. پیاده سازی راه حل
8- مدل‌سازی شیءگرا
رویکرد مدل‌سازی شیء‌گرا توسعه یافته مدل شیء گرای تحلیل سیستم است که برای تحلیل فرایندهای موجود و کمک به طراحی مجدد آنها پیشنهاد شده است. در این رویکرد یک سیستم از 4 کلاس مبنا برای اشیا تشکیل شده است : ‌خروجی، شکل فیزیکی، واقعه و ورودی‌. علاوه بر تحلیلهای موجود در تحلیل شیء گرای سیستم از منظر اطلاعاتی و وظیفه‌ای ، روش مدل‌سازی شیء گرا ابعاد رفتاری و سازمانی را نیز در بر می‌گیرد. در این روش خصوصیات رفتاری پویای سیستم در درون کلاسهای رویداد ساخته می‌شوند.
9- مدل AI
مدل AI توسط «یو» و «میلوپولوس» در سال 1996 پیشنهاد شد و برای به‌دست آوردن انگیزه‌ها، اهداف و روابط موجود در فعالیتها و موجودیتها بکار می‌رود. در این چارچوب فرایندها بازیگران اجتماعی هستند که برای دستیابی به هدف، انجام وظیفه و مصرف کردن منابع به دیگر فرایندها وابسته هستند. این چارچوب شامل دو مدل است:
1) مدل وابستگی استراتژیک که شبکه ارتباطی بین بازیگران را با چهار نوع وابستگی نشان می‌دهد: هدف، وظیفه، منابع و وابستگیهای ضعیف
2) مدل پایه استراتژیک که روابط بین فرایندها را با دو نوع اتصال نشان می‌دهد: اتصالات وسیله-هدف و اتصالات تجزیه وظایف
10- مدل MAIS
در مدل MAIS هر فرایند از 4 جزء تشکیل می‌شود: عامل, وظیفه, سازمان و ساختار اطلاعاتی . عامل به‌صورت یک شیء با قابلیت فعالیت و یادگیری تعریف می‌شود که پیامهای ورودی را دریافت می‌کند و پیامهای خروجی را ایجاد و به عاملهای دیگر می‌فرستد. در ساختار اطلاعاتی ، عاملها برای اجرای وظایف، مطابق قوانین سازمانی با یکدیگر ارتباط و همکاری دارند. برای پیاده سازی روش مدل‌سازی MAIS چارچوب شبیه‌سازی «سوارم» به کار رفته است.
نتیجه‌گیری
در این مقاله روشهای معمول مدل‌سازی فرایندهای کسب و کار معرفی شد. در مورد هر روش به صورت مختصر به ویژگی‌ها، نحوه نمایش و نمادگذاری و مراحل مدل‌سازی مربوط اشاره شد. بی‌تردید هر یک از این روشها در موارد خاص، با توجه به نوع کاربرد و بسته به شرایط پروژه می‌توانند بهترین ‌انتخاب باشند. اما نوعا مهم‌ترین عواملی که انتخاب روش مدل‌سازی اثر می‌گذارند هدف مدل‌سازی و نوع افرادی است که مدل‌سازی برای آنها انجام می‌شود.
منابع:
1. Kim, S.-H. and K.-J. Jang, Designing performance analysis and IDEF0 for enterprise modelling in BPR. Int. J. Production Economics, 2002. 76: p. 121-133.
2. Hammer, M. and J. Champy, Reengineering the Corporation: A Manifesto for Business Revolution. 1993, New York: Harper Business.
3. Cho, Y.H., J.K. Kim, and S.H. Kim, ROLE-BASED APPROACH TO BUSINESS PROCESS SIMULATION MODELING AND ANALYSIS. Computers ind. Engng, 1998. 35: p. 343-346.
4. Phalp, K.T., The CAP framework for business process modelling. Information and Software Technology, 1998. 40: p. 731–744.
5. Kim, K.-H. and Y.-G. Kim, Process reverse engineering for BPR: A form-based approach. Information & Management, 1998. 33: p. 187-200.
6. Wastell, D.G., P. White, and P. Kawalek, A methodology for business process redesign: experiences and issues, I.P. Group, Editor. 1996: Department of Computer Science, University of Manchester, Manchester.
7. Kettinger, W.J., S. Guha, and J. Teng, The process reengineering life cycle methodology: a case study, in Business Process Change: Reengineering Concepts, Methods and Technologies. 1995, Idea Group Publishing: London. p. 211-44.
8. Mayer, R.J., et al., A framework and a suite of methods for business process reengineering, in Business Process Change: Reengineering Concepts, Methods and Technologies. 1995, Idea Group Publishing: London. p. 245-90.
9. Davenport, T.H., Process Innovation: Reengineering Work Through Information Technobgy. 1993, Boston, MA: Harvard Business School Press.
10. Kettinger, W.J., J. Teng, and S. Guha, Business process change: a study of methodologies, techniques and tools. MIS Quarterly, 1997: p. 55-80.
11. Kueng, P., P. Kawalek, and P. Bichler. How to compose an -oriented business process model? in Method Engineering. 1996. Atlanta, GA.
12. Gingele, J., S.J. Childe, and M.E. Miles, A modelling technique for re-engineering business processes controlled by ISO 9001. Computers in Industry, 2002. 49: p. 235–251.
13. Mayer, R.J., IDEF1 Information Modeling. 2002, Knowledge Based Systems, Inc.: Texas.
14. Huckvale, T. and M. Ould, Process modeling – who, what and how: role activity diagramming, in Business Process Change: Reengineering Concepts, Methods and Technologies. 1995, Idea Group Publishing: London. p. 330-49.
15. Denna, E.L., L.T. Perry, and J. Jasperson, Reengineering and REAL business process modeling, in Business Process Change: Reengineering Concepts, Methods and Technologies. 1995, Idea Group Publishing: London. p. 350-75.
16. Meel, J.W.v., P.W.G. Bots, and H.G. Sol, Lessons learned from business engineering within Amsterdam Municipal Police Force: the applicability of dynamic modeling, in Business Process Change: Reengineering Concepts, Methods and Technologies, Idea Group Publishing. 1995: London. p. 402-23.
17. Wang, S., OO modeling of business processes. Information System Management, 1994: p. 36-43.
18. Yu, E. and J. Mylopoulos, AI modeling for business process reengineering. IEEE Expert, 1996: p. 16-23.