Нотации моделирования бизнес-процессов
Нотация IDEF0
Наиболее популярная нотация моделирования бизнес-процессов, основанная на методологии структурного анализа SADT. Методология IDEF0 — это методология моделирования, позволяющая создать функциональную модель, отображающую структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающие эти функции (на рисунке представлена графическая диаграмма в нотации IDEF0 — пример реализован в системе Business Studio, которая включает в себя функции программы для построения IDEF0). Бизнес-процессы в нотации IDEF0 представляются в форме прямоугольника, а стрелки отражают связь с другими процессами и внешней средой. Особенностью нотации является:
Нотация IDEF0 используется для создания верхнего уровня модели бизнес-процессов. Построение IDEF0-диаграммы верхнего уровня обеспечивает наиболее общее или абстрактное описание объекта моделирования. На нижнем уровне для описания алгоритма (сценария) выполнения процесса допустимо сменить стандарт IDEF0 на нотацию Процесс, Процедура, EPC или BPMN 2.0.
Подробнее о нотации IDEF0
С методологией SADT можно подробно ознакомиться в монографии Дэвида А. Марка и Клемента МакГоуэна «Методология структурного анализа и проектирования SADT».
Нотация Процесс (Basic Flowchart в Visio)
Данная нотация используется для представления алгоритма выполнения процесса (нотация класса workflow). Используются графические элементы: событие, процесс, решение, два типа стрелок — стрелки предшествования и стрелки «Поток объектов».
Нотация Процесс поддерживает декомпозицию на подпроцессы.
Нотацию Процесс можно применять для моделирования отдельных процессов компании, а также на нижнем уровне модели бизнес-процессов, созданной в нотации IDEF0.
Нотация Процедура (Cross-Functional Flowchart в Visio)
Данная нотация используется для представления алгоритма выполнения процесса (нотация класса workflow). Дополнительно к графическим элементам, применяемым в нотации Процесс, используются дорожки (Swim Lanes), обозначающие организационные единицы — исполнителей действий процесса.
Нотация Процедура поддерживает декомпозицию на подпроцессы.
Нотацию Процедура можно применять для моделирования отдельных процессов компании, а также на нижнем уровне модели бизнес-процессов, созданной в нотации IDEF0.
Нотация BPMN 2.0
Данная нотация используется для представления алгоритма выполнения процесса (нотация класса workflow). Особенностью нотации BPMN 2.0, появившейся в качестве стандарта моделирования в 2011 году, является то, что она предназначена как для моделирования бизнес-процессов, так и для их исполнения. Она доступна для понимания и удобна как бизнес-аналитикам, так и разработчикам, которые занимаются автоматизацией исполнения процессов. Для экспорта схемы процесса в BPMS-систему в Business Studio используется стандарт XPDL.
В Business Studio представлено 2 типа диаграмм BPMN 2.0 — диаграммы процессов и диаграммы взаимодействия процессов. Используются следующие графические элементы: процессы, события, шлюзы; 3 типа стрелок: поток управления, поток сообщений, ассоциации; объекты: документы, информация, сообщения, базы данных. Важно, что в Business Studio все элементы диаграмм BPMN являются объектами репозитория.
В Business Studio в нотации BPMN можно строить иерархическое дерево процессов, т.е. поддерживается декомпозиция.
Для процесса BPMN можно автоматически сформировать регламент и другие отчеты, эта нотация применяется преимущественно для описания процессов нижнего уровня, особенно со сложной логикой исполнения.
Нотация EPC (Event-Driven Process Chain)
Данная нотация используется для представления алгоритма выполнения процесса (нотация класса workflow). Диаграмма, описанная в нотации EPC (событийная цепочка процессов), представляет собой упорядоченную комбинацию событий и функций. Для каждой функции могут быть определены начальные и конечные события, участники, исполнители, материальные и документальные потоки, сопровождающие её. В нотации EPC ветвление стрелок осуществляется с использованием операторов.
Нотация EPC поддерживает декомпозицию на более низкие уровни. Диаграмма декомпозируемой функции EPC может быть описана только в нотациях EPC или BPMN 2.0.
Нотацию EPC можно применять для моделирования отдельных процессов компании, а также на нижнем уровне модели бизнес-процессов, созданной в нотации IDEF0.
Основы бизнес-моделирования: 5 популярных нотаций с примерами
В этой статье мы поговорим про основы бизнес-анализа и рассмотрим наиболее популярные на сегодня нотации моделирования UML, BPMN и EPC, а также покажем, почему структурные методы IDEF0, IDEF1 и DFD до сих пор актуальны. Читайте в этом материале, где и как использовать различные нотации бизнес-моделирования и что рекомендует руководство BABOK.
Что такое бизнес-моделирование: взгляд BABOK на многообразие нотаций
Прежде всего отметим, что цель этой статьи – не научить читателя рисовать диаграммы в той или иной нотации моделирования, а показать возможности этих инструментов для практикующего бизнес-аналитика. Начнем с определения: нотация бизнес-моделирования – это система графических элементов, символов и условных обозначений, для описания процессов или систем, позволяющая описать ключевые понятия предметной области и их взаимоотношения. Используемые при этом символы, условные и графические обозначения составляют алфавит нотации, с которым можно работать по специальным правилам применения его элементов [1]. Существует множество нотаций, используемых при описании бизнес-процессов и проектировании информационных систем, например, один только стандарт UML (Unified Modeling Language) включает 12 видов диаграмм для объектного моделирования при разработке программного обеспечения [2].
Семейство стандартов IDEF (ICAM или Integrated DEFinition) насчитывает целых 14 методологий, каждая из которых предназначена для моделирования процессов или систем с определенной точки зрения. Например, IDEF0 наглядно показывает структуру процессов и систем за счет функциональной декомпозиции, IDEF1x используется при проектировании реляционных баз данных, позволяя создавать ERD-диаграммы (Entity Relationship Diagram), с помощью IDEF3 можно документировать логику выполнения процесса и пр. [3]. Наконец, среди наиболее часто используемых на практике нотаций стоит упомянуть DFD (Data Flow Diagram, диаграммы потоков данных), EPC (Event-driven Process Chain, событийная цепочка процессов) и BPMN (Business Process Management Notation, нотация моделирования бизнес-процессов).
Некоторые из перечисленных нотаций частично дублируют назначение друг друга и даже похожи визуально. К примеру, у BPMN очень много общего с EPC и UML-диаграммой деятельности (Activity Diagram), а также процессным методом IDEF3 [4]. В свою очередь, объектный метод IDEF3 пересекается с UML-диаграммой состояний (State Diagram) [5], а IDEF4 вообще включает целый набор методов, аналогичных UML, позволяя проектировать систему «сверху вниз» через моделирование классов, объектов и взаимоотношений между ними [6].
Чтобы не запутаться в многообразии различных нотаций моделирования, бизнес-аналитику стоит помнить, что все эти диаграммы – всего лишь инструмент для описания процесса или системы с определенного ракурса. В частности, профессиональное руководство BABOK (Business Analysis Body of Knowledge) по бизнес-анализу [7], о котором мы рассказывали здесь, поясняет, что для комплексного описания системы следует использовать несколько нотаций моделирования, т.к. ни одна точка зрения не может автономно определить всю архитектуру сложного объекта. Более того, BABOK подчеркивает, что попытки вложить слишком много информации в одну точку зрения и представить все аспекты сложной системы, таких как набор требований к программному обеспечению, архитектура предприятия, корпоративные бизнес-процессы и пр., только усложнят видение и не позволят получить модели приемлемого качества.
Таким образом, на практике бизнес-аналитик работает с несколькими нотациями, чтоб описать бизнес-процессы предприятия или специфицировать требования к программному продукту. Разумеется, в реальности при этом используются не все вышеуказанные нотации бизнес-моделирования. Далее мы рассмотрим, какие диаграммы и для чего чаще всего применяются в практическом бизнес-анализе.
Методы описания бизнес-процессов (IDEF, DFD, BPMN, EPC, UML)
Код курса
Ближайшая дата курса
Длительность обучения
8 ак.часов
Стоимость обучения
15 000 руб.
Структура и динамика: как описать системы и бизнес-процессы
Все многообразие нотаций бизнес-моделирования можно разделить на 2 категории:
На практике все перечисленные нотации моделирования используются довольно часто, однако тут стоит отметить некоторые особенности применения в зависимости от контекста:
В заключение отметим, что все рассмотренные и другие нотации бизнес-моделирования, в первую очередь, предназначены для аналитика и могут показаться сложными для руководителя или специалиста другой предметной области. В частности, руководство BABOK отмечает, что UML и BPMN-диаграммы в большинстве случаев кажутся стейкхолдерам слишком «техническими», что затрудняет восприятие информации. Поэтому при выборе нотации как инструмента моделирования следует помнить не только о цели (что хотим описать), но и о целевой аудитории (кому будем показывать). К примеру, схемы EPC, ярко и понятно описывающие алгоритм выполнения отдельных процессов, достаточно легко воспринимаются бизнес-пользователями. Что общего между EPC и BPMN нотациями, я рассказываю в этом материале.
Пример простой EPC-диаграммы без логических ветвлений в системе Business Studio
Разумеется, эти нотации процессного моделирования не охватывают весь спектр задач по формализованному описанию бизнеса. Поэтому появляются новые методы. Например, нотации DMN и CMMN — для описания моделей принятия решений и ситуаций (бизнес-кейсов) соответственно. Подробнее об этом мы рассказываем здесь. О том, в каких случаях допустимо нарушать строгие правила формальных нотаций читайте в нашей новой статье. А про то, в каких случаях бизнес-моделирование приносит пользу бизнесу вы узнаете в этом материале.
Освоить все рассмотренные нотации моделирования и их применение с точки зрения руководства BABOK вы сможете на курсах Школы прикладного бизнес-анализа в нашем лицензированном учебном центре обучения и повышения квалификации системных и бизнес-аналитиков в Москве:
Краткий путеводитель по методологиям и нотациям описания и моделирования бизнес-процессов. Часть 1
Аналитики скорее всего не раз задавались вопросами – почему нотаций и методологий так много, какую из них выбрать, какая из них будет правильной…?
Самая главная причина такого разнообразия (на мой взгляд), что одна нотация (или методология) не может сразу решить все задачи, которые поставлены для описания бизнес-процессов. И исходя из этого минимум три нотации должны быть в арсенале аналитика. Ну а остальные опционально.
ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНЫ
Начнем с простого – есть описание бизнес-процесса, а есть моделирование. Есть ли между ними разница? Разница есть, но, возможно в какие-то моменты ей можно пренебрегать и использовать эти слова как синонимы. Если все же разграничивать эти понятия, то определения будут следующими.
Описание бизнес-процессов – это документирование процесса в свободной форме, например, простое текстовое описание пользовательских сценариев (Use Case).
Таким образом, описав не формально бизнес-процесс, мы все равно получим его документированное выражение.
Преимуществом этого способа является то, что любой новичок может описать простой процесс, а бывают случаи, когда процесс настолько прост, что нет необходимости использования тяжеловесной нотации.
Недостаток такого подхода тоже есть: если углубляться и оставаться на этом уровне, то может быть «изобретение собственного велосипеда» – т.е. в какой-то момент потребуется стандартизация и унификация действий в описании бизнес-процессов. В этом случае нужно уже задумываться об моделировании бизнес-процессов, т.е. выборе формальных методов их отображения. Таким образом, мы переходим уже к определению, что же такое моделирование бизнес-процессов.
Моделирование бизнес-процессов – это формализованная процедура, подразумевающая создание некоторой формальной модели процесса, описанной на математическом или любом другом формализованном языке.
Основное отличие моделирования от описания в этом случае, что моделирование – это формальное представление бизнес-процесса с помощью общеизвестных методологий, методов и нотаций.
Методология моделирования определяет системные основы исследования или проектирования, а также совокупность методов и принципов построения моделей бизнес-процессов.
Моделирование осуществляется с помощью графических элементов (совокупности нотаций) и правил их использования.
Метод – это систематическая процедура, применяемая для генерации описания системы с использованием соответствующих нотаций.
Или если более кратко – это способ достижения какой-либо цели, а способом будет нотация моделирования процессов.
Нотация – это система условных знаков и правил их использования для описания различных категорий моделируемой системы, таких как объектов, процессов, взаимосвязей и т.п.
Нотации – это формализованные графические модели, которые используются, чтобы фиксировать бизнес-процессы, анализировать их и оптимизировать.
В методологии моделирования выделяют различные подходы к построению и отображению моделей бизнес-процессов или виды моделирования, основными среди которых считаются структурное, объектно-ориентированное и интегрированное.
Как я уже писала выше, единого верного способа моделирования нет, поэтому нужно правильно ставить цель моделирования и исходя из нее выбирать нужный способ реализации. Т.е. выбор того или иного подхода к моделированию бизнес-процессов зависит от многих факторов, например, уровень моделирования, детальность моделирования, цель моделирования и т.п. А также следует учитывать, что на практике методы и нотации могут комбинироваться для достижения оптимального результата.
1. СТРУКТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Структурное моделирование – это область системного анализа и вид моделирования, который используется как средство исследования систем и может служить для их разработки. Оно изучает структуру системы с точки зрения состава элементов и подсистем и отношений между ними (структура), а также с точки зрения свойств системы, которые позволяют достигать заданной цели (функции). У него есть свои подвиды.
1.1. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Функциональное моделирование – это вид моделирования, который подразумевает описание процессов в виде взаимосвязанных, четко структурированных функций. Т.е. главный элемент – это функция (операция), а бизнес-процесс представляется в виде последовательности функций, преобразующих входы процесса в выходы с использованием определенных ресурсов.
1.2. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Имитационное моделирование (или моделирование проведения) – представление поведения системы во времени, описание поведения бизнес-процессов при различных внешних и внутренних условиях с анализом как динамических характеристик процессов, так и с распределением ресурсов.
CPN (Цветные сети Петри)
1.3. ИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Информационное моделирование дает представление объектов предметной области, их свойств и отношений между ними.
Нотация Баркера (Barker Notation)
Нотации IDEF1 и IDEF1X (Integration Definition for Information Modeling)
2. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Объектно-ориентированное моделирование подразумевает описание процессов, как набора взаимодействующих объектов без детализации выполняемых операций, но с описанием условий и событий. Объект – это какой-либо предмет, который преобразуется при выполнении процессов. В основе – объектная модель, которая базируется на таких принципах, как инкапсуляция, абстрагирование, полиморфизм, наследование, параллелизм, устойчивость и т.д. При этом статическую структуру модели описывают объекты, а поведение модели – сообщения, которыми эти объекты обмениваются.
Язык графического описания
Метод Джеймса Румбаха ( OMT)
Метод Айвара Джекобсона (OOSE)
3. ИНТЕГРИРОВАННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Интегрированное моделирование объединяют различные виды моделей – структурного анализа, объектно-ориентированные, имитационные и др., т.е. это совокупность нескольких различных моделей каждая из которых описывает отдельные перспективы его структуры, а все вместе они образуют полное и комплексное представление о моделируемом объекте.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ МЕТОДОЛОГИЙ И МЕТОДОВ
Методология структурного анализа и проектирования SADT (Structured analysis and design technique) – представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта (производимые им действия и связи между этими действиями) какой-либо предметной области. Разработана Дугласом Россом в 1969-1973 годах. Эта методология возникла под сильным влиянием PLEX, концепции клеточной модели человек-ориентированных функций Хори, общей теории систем технологии программирования и кибернетики. Она изначально создавалась для проектирования систем более общего назначения по сравнению с другими структурными методами, выросшими из проектирования программного обеспечения.
Основным рабочим элементом методологии является диаграмма. Модель SADT объединяет и организует диаграммы в иерархические древовидные структуры, при этом чем выше уровень диаграммы, тем она менее детализирована. В состав диаграммы входят блоки, изображающие активности моделируемой системы, и дуги, связывающие блоки вместе и изображающие взаимодействия, и взаимосвязи между блоками.
Методология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может быть использована для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются.
Элементы методологии SADT (синтаксис):
Самая распространенная нотация методологии SADT: IDEF0 (для функционального моделирования бизнес-процессов).
Диаграмма потоков данных DFD (Data Flow Diagrams) – это методология (стандарт) описания бизнес-процессов верхнего уровня или макропроцессов. На диаграммах потоков данных показываются работы, которые входят в состав описываемого бизнес-процесса, а также показываются входы и выходы каждой из работ. Данные входы и выходы представляют из себя информационные, либо материальные потоки. При этом выходы одной работы могут являться входами для других.
При построении DFD-схемы бизнес-процесса нужно помнить, что данная схема показывает материальные и информационные потоки, и не показывает временную последовательность этих потоков, так как они могут выполняться одновременно или может существовать несколько вариантов различных последовательностей их выполнения, которые в свою очередь могут зависеть от разных точек зрения на этот процесс.
При построении DFD-схемы бизнес-процесса нужно показывать подразделения и должности участников. Рекомендуется использовать правила при формулировке названий:
Основными элементами диаграмм потоков данных являются:
Нотации данной методологии DFD:
Диаграмма потоков работ WFD (Work Flow Diagram) – представляет собой диаграмму потоков работ, которая используется для описания бизнес-процессов нижнего уровня, где возникает необходимость показывать временную последовательность выполнения работ в зависимости от получающихся результатов и событий, возникающих в ходе выполнения процесса. Здесь главным объектом описания становятся действия (работы), а не потоки данных (как в методологии DFD).
Для этого используются следующие графические объекты, с помощью которых описывается процесс: логические операторы, события начала и окончания процесса, а также элементы, показывающие временные задержки.
С помощью логических операторов (блоки принятия решений) показывают альтернативы, которые происходят в процессе: в каких случаях процесс протекает по одной технологии, а в каких случаях по другой.
С помощью событий начала и окончания процесса показывается, когда процесса начинается и когда заканчивается.
Нотация, разработанная в данной методологии: IDEF3 (PFDD – Process Flow Description Diagrams), т.е. диаграмма описания последовательности этапов процесса, с помощью которой моделируется последовательность действий, реализуемых в рамках бизнес-процесса.
Архитектура интегрированных информационных систем ARIS (Architecture of Integrated Information Systems) — это архитектура, концепция, методология, инструментальная среда (тиражируемый программный продукт), нотация, а также это система взглядов на деятельность организации, которая позволяет проектировать, проводить анализ, оптимизацию и внедрение бизнес-процессов.
Методология ARIS был разработана Августом-Вильгельмом Шеером в 1990х, сегодня права принадлежат немецкой компании Software AG.
В основе методологии лежит представление деятельности организации в виде различных моделей и сведение этих моделей в единую систему. Модели составляют здание ARIS – пять типов представлений, связанных между собой и отражающих основные аспекты деятельности организации:
При этом каждая из этих точек зрения разделяется ещё на три подуровня:
Для описания бизнес-процессов предлагается использовать около 80 типов моделей, каждая из которых принадлежит тому или иному аспекту. ARIS предоставляет визуальный инструментарий для обеспечения наглядности моделей.
Продукты линейки ARIS Design Platform включают в себя программы различной направленности, например, для моделирования архитектуры предприятия ARIS Business Architect и ARIS IT Architect или для имитационного моделирования и анализа бизнес-процессов – ARIS Business Simulator. Кроме того, доступна бесплатная программа ARIS Express с несколько урезанной функциональностью.
Серьезное преимущество ARIS перед другими инструментами моделирования заключается в том, что в нем хорошо развиты графические средства представления сформированных моделей.
К числу наиболее значимых и практически используемых нотаций ARIS можно отнести:
Диаграмма перехода состояний для проектирования систем реального времени STD (State Transition Diagram) – демонстрируют поведение разрабатываемой программной системы при получении управляющих воздействий (извне). Такие диаграммы позволяют осуществить декомпозицию управляющих процессов, происходящих в системе, и описать отношение между управляющими потоками.
С помощью STD можно моделировать последующее функционирование системы исходя из предыдущих и текущих состояний. Моделируемая система в текущий момент времени находится только в одном состоянии из всего множества состояний. В течение времени она может изменить свое состояние и тем самым перейти в следующее состояние из заданного множества состояний. Для перехода в состояние нужно какое-либо особое условие – условие перехода. Оно может быть информационным (условие появления информации) или временным.
STD состоит из следующих объектов:
К самым распространенным нотациям и языкам моделирования STD можно отнести:
Модель «сущность-связь» (ERM, Entity-Relationship Model или ER-модель) – модель данных, позволяющая описывать концептуальные схемы предметной области.
ER-модель используется при высокоуровневом (концептуальном) проектировании баз данных. С ее помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которые могут устанавливаться между этими сущностями.
В основе ER-модели лежат понятия:
ER-модель представляет собой формальную конструкцию, которая сама по себе не предписывает никаких графических средств ее визуализации. В качестве стандартной графической нотации, с помощью которой можно визуализировать ER-модель, была предложена диаграмма «сущность-связь» (ERD, Entity-Relationship Diagram, ER-диаграмма).
Понятия ER-модель и ER-диаграмма часто ошибочно не различают, хотя для визуализации ER-моделей могут быть использованы и другие графические нотации, либо визуализация может вообще не применяться (например, использоваться текстовое описание).
Используемые нотации (графические модели):
Рассмотрены самые известные и максимально используемые методы и методологии описания бизнес-процессов. В части 2 данной статьи рассмотрим уже нотации. И попробуем построить в каждой из нотаций интересный пример.
