業務模型中的協同模型研究
2008-12-31 00:00:00陳天影周伯生邢少敏
計算機應用研究 2008年9期
摘 要：針對業務模型中對協同關系描述的不足，詳細定義了協同模型，給出了從業務模型中的過程模型抽取協同模型的規則，并闡明了協同模型對業務模型中其他各模型的影響。
關鍵詞：過程工程；業務模型；協同模型
中圖分類號：TP311.5 文獻標志碼：A
文章編號：1001-3695(2008)09-2718-03
Research on collaboration model in business model
CHEN Tianying， ZHOU Bosheng， XING Shaomin
(Software Engineering Institute， Beihang University， Beijing 100083， China)
bstract:Because of the deficient description of collaboration relations in business model， this paper put forward an accurate definition of collaboration model， and brought up six rules for extracting collaboration model from business model.Then analyzed the relationships between collaboration model and other models.
Key words:process engineering; business model; collaboration model
業務建模是支持企事業業務過程重組和業務過程自動化的一種重要手段。根據過程工程理論，任何業務過程都可以從過程、基礎設施、協同、信息以及行為五個方面來描述，因此一個良好的業務過程建模語言必須能夠從這五個側面全面地描述業務過程。北京航空航天大學軟件工程研究所基于過程工程理論，經過多年研究，以Yeh等人提出的COSMOS模型[1]為基礎，定義了可視化建模語言VPML[2]，并研發了以過程為核心的業務模型建模環境[3]和相應的過程動態評價體系[4]。
VPML定義的業務模型包括過程模型、基礎設施模型、協同模型、信息模型和行為模型，能夠分別從上述五個方面全面、動態地刻畫一個業務過程。其中，過程模型、基礎設施模型、信息模型、行為模型均有了較詳細的描述。但是對協同模型只給出簡單的描述，這樣直接導致了業務模型定義的不完善，因此使得現有業務模型對業務過程的描述存在以下問題：
a）業務模型不能直觀地描述業務過程中各資源使用情況及資源之間的通信合作關系及通信流程；
b）基礎設施模型只能描述企事業各部門及部門內部按功能劃分的層次間協同關系，而實際上企事業內的協作關系呈網狀結構[5]。因此，業務模型還應該描述企事業內部各級之間的平等協作關系，以及部門內部與外部的通信合作關系。
以上這兩點都可以通過定義協同模型來解決。因此，本文在原有業務模型基礎上進行擴充，詳細定義了協同模型，使其對業務過程的描述更加準確和完善。
1 對業務模型中協同模型的擴充
1.1 業務模型
業務模型BM（business model）用于描述企事業的業務流程及流程中所需基礎設施、信息資源及各自的行為和相互之間的協作關系，所以業務模型應包含過程模型、基礎設施模型、信息模型、行為模型和協同模型，如圖1所示。可用五元組來定義：BM=〈P
1）過程模型PM（process model） 它是業務模型的核心，其他模型對過程模型起著支持和約束作用。它描述了企事業業務要進行的業務活動、業務活動實施所需的基礎設施支持、輸入條件、實施后的輸出結果及對活動的控制和活動之見的偏序關系，復雜的過程流程是多個流程交織在一起的連通集。
2）基礎設施模型InfraM（infrastructure model） 它通過描述企事業的組織結構、企事業所擁有的資源以及它們之間的關系來為業務流程中活動的實施提供資源支持。基礎設施模型又可分為組織模型和資源模型。
3）信息模型InforM(information model) 它描述了業務流程中所需要和產生的產品信息及它們之間的相互關系，以及流程的模擬和運作中所需要管理和處理的數據，反映了業務流程中的數據組成及其進化過程。
4）行為模型BeM(behavior model) 它描述了過程模型中業務活動的行為特征，蘊涵在過程模型之中。由行為描述語言描述的行為分為模擬行為與實際行為兩類。
5）協同模型CM(collaboration model) 它描述了企事業內部部門內各要素之間、各部門之間、本企事業與其他企事業（客戶、合作伙伴和供貨單位等）之間的協同關系和通信渠道，以反映企事業的戰略戰術、經營策略和管理政策等。
以上五個模型一起刻畫了企事業過程的全貌。可以看出，過程模型是業務模型中最復雜的模型，企事業業務過程中的各種要素都在過程模型中得到體現。而協同模型是聯系企事業外部因素和內部因素的紐帶，通過協同模型，可以了解到外部因素和內部因素如何通過協作來決定企事業的目標，如何調整內外部因素的協作流程及協作方式來實現和優化企事業的目標。
1.2 協同模型定義
1.2.1 協同模型
定義1 協同模型。它描述組織內部及組織之間各基礎設施元素的通信協作關系，可定義為協同模型由協同元和協同關系組成。其中:M為協同元組成的非空集合（M≠）；Rel為協同關系組成的非空集合（Rel≠）。
2.2 協同元
定義2 協同元。業務模型中參與執行基本業務活動的基礎設施元素。組織機構、資源、協同組均稱為協同元，支持基本業務活動的執行。定義為M={Org，Res，ColGroup}。其中：Org為組織機構，表示組織模型中描述的企事業各級組織機構的集合；Res為資源，包括角色、機器、場所、工具。Res={role，achine，ocation，tool}。角色（role）是人工資源類型，是指在企事業中具有執行一個或幾個業務活動所需要的技能的人，如計算機公司中的程序員、醫院里的外科大夫等。機器（machine）是指在一個企事業中執行一個或幾個業務活動所需要的計算機及其配套的工作軟件，如工作站等。場所（location）是指在一個企事業中執行一個或幾個業務活動所需要的物理場所。工具（tool）是指在一個企事業中執行一個或幾個業務活動所需要的某類工具，如正文編輯器。
ColGroup為協同組，是由多個協同元組成的一個新協同元的總稱，其成員可以是組織機構、資源，也可以是協同組。這些成員組成的協同組，與其他協同元一樣，參與支持基本業務活動的執行。協同組是遞歸定義的，即
子模型的協同元，包括組織機構、資源和協同組。從定義來看，組織機構和資源是基本協同元，是基礎實施模型中定義的基礎設施元素實體，而協同組是一種抽象協同元，它并不是基礎設施模型中的元素，而是一種多層次抽象表達的工具。
1.2.3 協同關系
定義3 協同關系。協同元之間相互通信、協作的關系，定義為Rel={RelV，RelH}。
業務過程中的協同關系主要有兩種，即垂直協同關系和水平協同關系。其中：RelV為垂直協同關系，垂直協同是指上下級之間的控制與被控制、領導與被領導的工作關系，企事業各部門之間及部門內部按功能劃分的層次協同關系就屬于這種協同關系；RelH為平行協同關系，平行協同是通過多個協同元的平等協商與合作進行，其間既有協作關系，又存在一定的相互獨立性。部門內部的同級組成成員之間的協作屬于這種協同關系，另外，跨部門的協同元之間也存在著水平協同關系。
定義4 ≤表示協同元之間從屬的二元關系，≤M×M，≤具有自反性、傳遞性、有界性等性質。
自反性：m∈M，m≤m；
傳遞性：m，m′，m″∈M，m≤m′∧m′≤m″m≤m″；
有界性：m，m′∈M，M′={m|m′≤m}是一個有限集合。
定義5 ≈=表示協同元之間的平等合作二元關系，≈=具有自反性、傳遞性、有界性、對稱性等性質。
對稱性：m，m′∈M，m=m′m′≈=m。
≈-表示協同元之間嚴格的平等合作關系，m，m′∈M，m≈-m′m≈=m′∧m≠m′；≈表示協同元之間的直接平等合作關系，m，m′，m″∈M，m≈m′m≈-m′∧(m″(m≈-m″∧m″≈-m′))。
根據定義4和5，協同元之間的縱向協作關系可描述為Relv={〈m，m′〉|m′m(m′m)，m，m′∈M}。
協同元之間的水平協作關系可描述為RelH={〈m′，m″〉|m′，m″，m((m′m)∧(m″m)∧(m′≈m″))，m′≠m″，m，m′，m″∈M}。
從協同組和協同關系的定義可以看出，本文提出的協同模型中的協同突破了以往的樹型結構組織模式，是一種網狀嵌套式的協同關系（圖2）。
圖2中每個圓圈代表一個協同元，同層的圓之間的連線表示水平協作關系，鄰層的圓之間的連線表示垂直協作關系。從圖上可以看出，本文提出的協同模型以協同元為基本單位，并將協同元以嵌套方式進行擴展，能夠直觀地描述出企事業組織之間及組織內資源群體間嵌套的網狀的通信合作關系。
1.3 協同模型抽取規則
協同模型由過程模型抽取得到，反映支持過程模型基本業務活動所需的基礎設施模型中各元素及各元素之間的垂直和水平協同關系，一個過程模型包含一個協同模型。因此，協同模型的抽取需要滿足一定的規則。
規則1 必要性。協同模型中的協同元（協同組除外）必須在過程模型中出現并參與了過程模型中業務活動的執行。m(m∈CM∧mColGroupm∈PM）。
規則2 完整性。協同模型必須包含過程模型中出現的所有基礎設施元素，即m(m∈P
規則1、2可聯合表示為m(m∈CM∧mColGroupm∈PM），即協同模型中包含全部且僅包含過程模型中出現的基礎設施元素（協同組除外）。
規則3屬性一致性。協同模型中組織和資源的屬性必須與過程模型中相應組織和資源的屬性保持一致，且不允許用戶修改。
規則4 過程模型中的組合業務活動[1]抽象成協同組，協同組作為一個新的協同元，組合業務活動下層子圖抽取的協同模型作為此協同組的子模型。支持組合業務活動執行的協同元和協同組與該協同組子模型內的協同元形成垂直協同關系。
規則5 多個協同元作為同一個業務活動的支持資源時，這些協同元抽象成一個協同組，這些協同元之間構成水平協同關系。
規則6 若同一層內的協同元所支持的業務活動具有數據流傳遞關系，則這些協同元形成直接或間接的水平協同關系。
規則1~3為抽取協同模型所必須遵守的基本規則，是保證協同模型正確性的前提條件；規則4~6為抽取的指導性規則，在抽取過程中起指導作用。只有上述六個規則聯合應用，才能得到正確的協同模型。
1.4 一個實例
圖3是一個描述開辦文化類公司申請的過程模型，這是一跨越多個部門的流程，申請流程包括企事業名稱預先核準、文化委審批、公司設立登記等八個大的步驟，每個步驟用一個組合業務活動來描述，且每個步驟需要由一個組織機構來執行。
圖4為圖3中組合業務活動文化委審批的子圖，該子過程包括由受理人進行受理、由審核人員進行審核等五個業務活動。圖符說明如表1所示，具體參照VPML定義[1]。對以上業務流程，抽取的協同模型如圖5所示。組合業務活動抽取為協同組，與組合業務活動關聯的組織機構抽取成與協同組關聯的組織機構。這些在同一層的組織機構構成水平協同關系，順序連接指明它們之間的協作順序。
圖6為組合業務活動文化委審批對應的協同子模型。可以清楚地看到，該組合業務活動需要圖中受理人員、審核人員、審定人員三個角色來完成，他們的執行順序由順序連接清晰地表示出來；另外，這三個角色之間形成水平協同關系，并與上層協同圖中的文化委構成垂直協同關系。圖符說明如表2所示。
2 協同模型與其他模型的關系研究
協同模型可以看做是過程模型在基礎設施模型上的映射和擴展，進一步完善了業務模型，實現對業務模型更完整的刻畫。使得業務模型以過程模型為核心，將其他模型更有效地組織起來。
協同模型抽取自過程模型，反過來又指導過程模型的建立。過程模型中所描述的業務活動的執行流程，在協同模型中表現為各協同元工作的流程及它們之間具體的通信合作關系。這兩個模型的區別在于，過程模型是以企事業所要執行的業務的基本單位（業務活動）為核心的，而協同模型則是以企事業的基本組成單位（組織機構、角色、資源）為核心的，協同模型描述了特定過程模型中組織內部及組織之間各成員和資源的協作關系。因此，協同模型能夠直觀地反映出企事業業務流程中資源使用情況，從而分析出資源的有效利用程度和資源配置的合理性。從圖6可以看出，當業務流程經審定人員執行完成后，進入一個并行分支，而這兩個分支均由受理人員來執行，實際上仍是串行工作，這體現了資源分配的不合理性，應該將這個并行分支上的兩個業務活動分配給不同的角色來執行，才能體現并行活動的高效性。因此，協同模型能反過來指導過程模型的建立，優化企事業業務流程和進行有效的資源配置。協同模型是對基礎設施模型的有效擴充，詳細地刻畫了對于某個特定的過程模型、組織內部及組織之間各成員和資源的協作關系。協同模型所描述的協作關系，既包括企事業內部組織各成員要素之間的通信關系，也包括企事業或企事業內部組織與外部企事業組織之間的交流與通信；既包括企事業組織之間的上下級關系（垂直協同關系），也包括企事業內外部之間的平等合作關系（水平協同關系）。因此，協同模型是對基礎設施模型的細化和補充。
協同模型所描述的溝通關系與企事業的決策息息相關。因為決策需要通過溝通予以強化，如果溝通受阻，決策就難免失誤，企事業過程的運作也就難以達到預期的目標。因此協同模型不僅是企事業過程在其他模型上的映射和擴展，更反映了對與企事業過程平行的管理過程的支撐結構的描述，成為企事業優化重組的有效依據之一。
3 結束語
基于VPML的業務模型及可視化建模環境已經在北京市業務梳理等項目中得到良好的應用，但在描述協同模型時還有些欠缺，本文給出的協同模型的精確定義實現了業務模型的全面描述，彌補了VPML在這方面的不足。進一步的研究包括，通過多個過程模型中協同模型的分析，抽取出企事業的總協同模式，從而分析整個企事業目標的影響因素，實現企事業的整體優化重組和資源的合理配置。
參考文獻：
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