基于Petri網的財務流程RPA優化研究

謝祥 張婧 項超

【關鍵詞】 賬表核對; RPA; 業務流程優化; Petri網; 財務共享服務中心; 馬爾科夫鏈技術

【中圖分類號】 F232? 【文獻標識碼】 A? 【文章編號】 1004-5937（2021）16-0131-06

一、引言

外部經濟社會環境的變化和企業業務的不斷擴張，使得企業的財務管理模式和財務系統需要不斷調整與優化，以滿足企業發展所提出的各種新需求。2017年德勤會計師事務所推出了財務機器人及流程自動化解決方案，機器人流程自動化（RPA）相關技術應用在我國財務業務操作領域，幫助企業進行財務管理優化，實現成本更低、效率更高的財務管理目標。

機器人流程自動化（Robotic Process Automation，RPA）是一種先進的自動化技術解決方案，即一種在不改變用戶原有界面層的前提下，采用用戶原有界面層中的技術手段，通過模擬并增強人與計算機交互過程的方式，執行基于一定固定規則的可重復任務的軟件解決方案。目前國內外關于財務RPA的研究主要集中在理論研究和技術的實施與應用等方面。國外學者Ernst et al.[1]、Deloitte[2]、Le Clair[3]對RPA的定義及適用范圍進行了討論。國內學者孫逸等[4]、戚蓓蓓[5]研究了基于人工智能的RPA實現技術;姜紅德[6]從市場應用及效果層面對RPA技術展開了研究;田高良等[7]指出了RPA在財務業務中的應用;程平等[8-14]在財務共享模式下運用RPA技術對于多個核心業務流程設計優化方案;趙金梅[15]運用RPA技術構建了涉稅業務流程自動化管理的平臺優化框架?，F有的研究多采用定性研究方法，財務RPA研究缺乏定量研究的有力支撐。

本文以A公司財務共享服務中心的賬表核對流程為例，探討了使用Petri網技術定量分析在企業使用財務RPA進行流程優化中RPA實施環節的合理性和RPA的應用價值。

二、基于RPA的賬表核對流程優化

（一）優化前的原賬表核對流程

A公司是一家以產業新城開發為主營業務，城市綜合開發、數據金融、實體產業與交通基礎設施建設四大板塊為輔的資產規模近2 000億元的集團公司，財務共享服務中心的建立縮減了財務層級結構，優化了財務工作處理流程，提高了公司原有財務功能的處理效率。但是，近年隨著A公司業務規模不斷擴大，財務共享中心服務子公司的數量不斷增多，業務量急速上漲，原有財務共享服務中心的業務流程已不能滿足當前業務的需求，需要進一步優化升級。

A公司財務共享服務中心原有的賬表核對業務流程如圖1所示。

主要有3個環節：

1.填報上傳。財務共享服務中心的財務部完成財務報表填寫，并上傳至財務共享數據平臺。

2.分公司核對。財務報表上傳后，下屬各分公司財務人員從財務共享數據平臺自行下載報表和本公司的會計賬簿進行核對，如果會計賬簿與報表數據項一致，則填寫固定格式的反饋報表，并上傳財務共享數據平臺，財務部參考反饋報表，確認財務共享數據平臺上財務數據的更新。

3.數據差異處置。如果報表與會計賬簿數據項不一致，則分公司財務人員上報分公司和財務共享服務中心。根據分公司所屬業務板塊的不同，財務共享服務中心安排對應板塊的核算部門進行會計賬簿與業務數據的核對，板塊核算部門下載板塊業務數據，如果與會計賬簿數據一致無誤，則填寫固定格式的反饋報告，發送給分公司，經其審閱后，由分公司上傳財務共享數據平臺，財務部根據反饋報告確定財務共享數據平臺上財務數據的更新。如果業務數據與賬簿數據項之間存在差異，則板塊核算部門通過人工比對的方式找出差異數據項，與具體業務部門核實后，修改業務數據，并填寫固定格式的反饋報告，發送給分公司，經其審閱后，仍然由分公司上傳財務共享數據平臺，財務部根據反饋報告對財務共享數據平臺的數據進行更新和確認。

通過分析可以發現，在賬表核對流程的標準化財務數據對比環節仍需要人工完成，自動化和智能化程度偏低;再加上不同部門和不同層級之間信息流通存在組織隔離、地域差異和時間滯后等問題所形成的“長鞭效應”，極大地影響了企業內部財務賬表核對的工作效率，降低了財務數據信息的質量。

（二）優化后的賬表核對流程

通過引入賬表核對機器人，將其外掛于原有的財務信息共享平臺，實現賬表核對的自動化流程處理，業務流程發生了變化，具體流程圖如圖2所示，其中灰色部分為基于RPA技術的賬表核對機器人自動化處理部分，白色部分仍然為人工處理部分。

由圖2可知，引入賬表核對機器人后，賬表核對機器人自動登錄，并基于財務部門預先錄入的該公司會計賬簿、會計表格以及實際業務數據三者之間的關聯規則和判斷規則自動完成數據項比對，并完成自動化的報告填寫和最終反饋，實現賬表核對整體流程的自動化操作。

賬表核對流程優化內容主要包括：

1.登錄時間的變化

在業務系統中設置機器人登錄的時間以及條件，可以不限于原有的日間工作的8小時，做到7×24小時的全天候登錄。

2.核對數據的自動爬取

機器人登錄后可采用爬蟲等自然語言處理技術以及數據關聯規則腳本，自動提取存于財務共享數據平臺中的報表數據、分公司賬簿數據和業務數據，在此過程中直接減少了人工操作帶來的多個頁面切換下載，以及人工找尋關聯數據進行比對的時間效率損失。通過數據項編號以及識別碼，完成精準的配比比對。

3.賬表自動核對

根據報表與會計賬簿的判斷規則和會計賬簿與業務數據的判斷規則，自動完成賬表與賬簿和賬簿與業務之間的數據核對。若出現數據不一致，則機器人會自動發送之前預先設置的郵件以及語音通知相關部門核實情況并完成記錄和預警。

4.賬表核對信息自動反饋

在完成基于預設規則的對比判斷后，賬表核對機器人按照反饋信息模板自動填寫反饋信息并自動發送，機器人反饋信息的填寫與提交是一個實時過程，不存在過往因人工填寫所造成的時間差。財務數據根據反饋信息進行及時更新，提高財務數據的實時性。

在整個基于RPA的賬表核對自動化流程中，均通過預先設定的步驟和流程來完成數據的提取、關聯、比對和反饋工作，從源頭上直接減少人工干預，在極大提高工作效率的同時，減少了因人工操作錯誤所帶來的風險。此外，RPA在完成階段性工作后都會自動記錄工作情況，這在一定程度上有助于企業財務信息處理的公開化和透明化，幫助財務共享中心加強對整個賬表核對業務流程的實時管控，防止徇私舞弊的發生，提升財務數據的整體質量。

三、基于Petri網的財務RPA流程優化量化分析

Petri網由德國數學家Carl Adam Petri于1962年發明，用于研究信息系統及其相互關系，其優點在于具有直觀性、動態性、便于分析計算和計算機支持[16]。Petri網建模方法日趨成熟，包含了各種分析技術，包括可達標識集、關聯矩陣、馬爾科夫鏈等等。簡單的Petri網結構由表示狀態的S元素和表示變遷的T元素構成，由變遷T元素而引起狀態S元素中的資源的流動，使兩種元素產生的流關系聯系，用F表示，S和T分別稱為N的庫所集和變遷集。工作流模型的建立是Petri網建模的基礎，通過將現實流程映射到網絡模型中，再根據模型進行分析計算，通過這些分析技術可以了解到模型的許多重要性質，進一步可分析得到模型映射出的現實問題和規律。本文采用Petri網建模能夠清晰地展現A公司財務賬表核對業務流程運行情況，建立同構馬爾科夫鏈進行量化分析，相比其他靜態分析法更為嚴謹。

（一）原賬表核對流程建模與分析

根據圖1所示的原賬表核對的業務流程圖，基于業務流程事件以及發生條件構建其Petri網模型，如圖3所示。圖中的圓圈代表庫所（P），方框代表變遷（T），其中變遷T元素的實際含義如表1所示。

根據圖3的Petri網模型生成馬爾科夫鏈（如圖4所示），即把變遷Ti轉換為實施速率λi。同時，將模型的初始標識M0=（1，0，0，0，0，0，0，0，0）記為（0），表示S0中有一個托肯。由此，經過不同變遷獲得不同的可達集，進而得到狀態集M0，M1，M2，…，M11。再根據這些狀態集，建立同構的馬爾可夫鏈，鏈中的有向弧代表的是從一個狀態向另一個狀態的轉換。

建立線性方程組

SQ=0，∑iPi=1，1≤i≤9? ? ? ?（1）

其中S為向量（P（M0），P（M1），…，P（M8）），表示的是T0至T8中9個變遷穩態概率的集合，是可達標識達到穩定狀態的概率;Q為速率轉移矩。

對優化前的原賬表核對所涉及的各項業務環節的工作時間進行統計，并計算出各環節的實施速率λi，如表2所示。

繪制出9×9的速率矩陣，其對角線上的元素qij的值為從狀態Mi輸出的各條弧上標注速率之和的負值。

根據此速率矩陣求解線性方程組（1）可以得到每個可達標識的穩定狀態概率P（Mi）=xi（1

P（M0）=0.0465;P（M1）=0.2790;

P（M2）=0.0232;P（M3）=0.3488;

P（M4）=0.0232;P（M5）=0.1162;

P（M6）=0.0930;P（M7）=0.0116

從穩定狀態概率值P（Mi）可以看出：賬表核對流程中，T1（分子公司項目部財務主管下載報表核對）、T3（板塊核算部門下載業務數據與報表核對）、T5（與業務部門溝通核實數據），它們所占整個流程的時間比重較大，而這些操作均為脫離軟件系統的人工操作環節，尤其是T5，耗用時間最多，體現人工操作的不足以及效率低下。

通過分析可知，原賬表核對業務所存在的不足正是財務RPA的優勢所在，使用財務RPA對其進行流程優化是完全可行的。

（二）基于RPA的賬表核對流程優化分析

基于RPA優化后的賬表核對流程的Petri網圖及其T元素對應表格，如圖5和表3所示。

基于RPA的賬表核對業務的工作流程時間大幅縮減，經過實際平臺流程處理時間測算，優化前后的變遷過程平均工作時間如表4所示。

計算可得，優化前原賬表核對業務流程總用時為：

240+1 440+120+1 800+120+600+480+60

=4 860（秒）

優化后賬表核對業務流程總用時為：

5+15+15+15+10+10+15+30+30+60+1+1+5

=212（秒）

整個賬表核對業務流程的時間評價指標：

可見，優化后的賬表核對業務在流程中增加了四個變遷，時間效率上增加了95.6%，極大地提高了財務共享中心賬表核對業務的運行效率，減少了在賬表核對業務流程的時間損耗，降低了該業務的時效工資成本。

四、結語

財務共享服務中心的建設，使得企業財務業務集中化，為RPA實施提供了基礎。本文以A公司財務共享服務中心賬表核對流程為例，使用Petri網和馬爾科夫鏈技術對賬表核對RPA優化前后的流程進行了量化的對比分析，分析結果表明，優化前的賬表核對流程存在的不足適合使用RPA來優化，而優化后的賬表核對流程運行效率顯著提高，大幅度地減少時間損耗，并且降低了該流程的時效工資成本。

因此，Petri網和馬爾科夫鏈技術可以作為企業實施財務RPA的有用工具，在財務RPA實施前，幫助企業驗證RPA實施場景的合理性和可行性;在財務RPA實施后，幫助企業定量評估財務RPA的實施效果。

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