Opiniodawcy: dr hab. Wojciech Fliegner, prof. UEP

dr hab. inż. Witold Hołubowicz, prof. UAM

Projekt okładki i stron tytułowych Sebastian Machulik

Ilustracja na okładce My Life Graphic/Shutterstock

Wydawca Łukasz Łopuszański

Koordynator ds. redakcji Renata Ziółkowska

Redaktor Lucyna Wyciszkiewicz

Koordynator produkcji Anna Bączkowska

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo

Więcej na www.legalnakultura.pl

Polska Izba Książki

Copyright © by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2015 r. (wyd. I)

Warszawa 2015

ISBN 978-83-01-18396-7

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321, faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl

www.pwn.pl

Przygotowanie wersji elektronicznej Ewa Modlińska

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwa Naukowego PWN Michał Nakoneczny / 88em.eu

Spis treści

Wstęp

1. Wprowadzenie do problematyki realizacji i analizy procesów biznesowych

2. Charakterystyka procesów i systemów workflow

2.1. Podstawowe definicje

2.2. System workflow jako aplikacja informatyczna

2.3. Model referencyjny systemów workflow

2.4. Klasyfikacja systemów workflow

3. Modelowanie danych i procesów workflow

3.1. Standardy związane z systemami workflow

3.2. Standaryzacja modelowania danych w systemach workflow

3.2.1. Wprowadzenie

3.2.2. Model CWAD

3.2.3. Model BPAF

3.3. Problemy związane z modelowaniem danych

3.4. Standaryzacja modelowania procesów w systemach workflow

3.4.1. Wprowadzenie

3.4.2. Język UML (diagramy czynności i diagramy sekwencji)

3.4.3. Sieci Petriego

3.4.4. BPMN

3.4.5. BPMS

3.5. Problemy związane z modelowaniem procesów

4. Projektowanie systemów workflow – studium przypadku

4.1. Od modelu procesu biznesowego do aplikacji informatycznej

4.2. Projekt systemu workflow

4.2.1. Środowisko Bizagi

4.2.2. Opracowanie i parametryzacja modelu procesu biznesowego

4.2.3. Przygotowanie modelu danych

4.2.4. Przygotowanie formularzy dla użytkowników

4.2.5. Zaprojektowanie reguł biznesowych

4.2.6. Zdefiniowanie uczestników procesu

4.2.7. Integracja z systemami zewnętrznymi

4.3. Funkcjonowanie zaprojektowanego systemu workflow

5. Analiza procesów workflow

5.1. Wprowadzenie do analizy procesów

5.2. Pozyskiwanie danych na potrzeby analizy procesów workflow

5.2.1. Wprowadzenie

5.2.2. SQL

5.2.3. OLAP i BI

5.2.4. Data mining

5.2.5. Workflow mining

5.3. Charakterystyka kontekstów analizy procesów workflow

5.3.1. Kontekst przepływu sterowania

5.3.2. Kontekst organizacyjny

5.3.3. Kontekst właściwości instancji procesu

5.3.4. Kontekst zgodności założeń

5.3.5. Kontekst zgodności danych

5.4. Charakterystyka algorytmów odkrywania rzeczywistych procesów

5.4.1. Wprowadzenie

5.4.2. Algorytm Alpha

5.4.3. Algorytm heurystyczny (Heuristics Approach Algorithm)

5.4.4. Algorytm z rozmytością (Fuzzy Miner Algorithm)

5.5. Środowiska informatyczne analizy procesów workflow

6. Zastosowanie algorytmów workflow mining – studium przypadku

6.1. Wprowadzenie do studium przypadku

6.1.1. Uwagi ogólne

6.1.2. Cele zakupu i wdrożenia systemu workflow

6.1.3. Architektura analizowanego systemu workflow

6.1.4. Procesy workflow i przypisane do nich jednostki organizacyjne

6.1.5. Problemy z systemem workflow

6.2. Pozyskiwanie danych do analizy metodą workflow mining

6.3. Analiza w kontekście przepływu sterowania

6.4. Analiza w kontekście organizacyjnym

6.5. Analiza w kontekście właściwości instancji procesu

6.6. Kontekst zgodności założeń

6.7. Ocena użyteczności metody analizy procesów biznesowych workflow

6.8. Analiza struktur danych systemu workflow a model CWAD

6.8.1. Dane odczytane za pomocą kwerend SQL

6.8.2. Dane odczytane za pomocą narzędzia do bieżącej kontroli procesów

7. Symulacje procesów biznesowych

7.1. Symulacje procesów biznesowych w cyklu PDCA

7.2. Wsparcie narzędziowe symulacji procesów biznesowych

7.3. Wykorzystanie algorytmów workflow mining do przygotowania danych źródłowych

7.4. Przebieg symulacji i uzyskane wyniki

7.5. Propozycja optymalizacji procesu biznesowego

8. Realizacja procesów biznesowych w środowisku Elektronicznej Wymiany Danych

8.1. Podstawy teoretyczne EWD

8.2. Praktyczna realizacja EWD

8.3. Standard UN/EDIFACT

8.4. Standard ebXML

Zakończenie

Wykaz skrótów

Literatura

Spis stron WWW

Spis rysunków

Spis tabel

Strona tytułowa

Strona redakcyjna

Spis treści

Wstęp

Wstęp

Książka Systemy informatyczne w zarządzaniu procesami workflow powstała na podstawie doświadczeń autora zdobytych w trakcie badań i analiz procesów biznesowych w dużej firmie telekomunikacyjnej w Polsce. Problematyka całego cyklu życia procesów biznesowych nie była przedmiotem badań. W kręgu zainteresowań autora były początkowo dwa etapy tego cyklu: analiza procesów i ich poprawa, nazywana w środowiskach biznesowych optymalizacją. Jednakże wykonanie użytecznej analizy procesów biznesowych, a następnie przygotowanie propozycji modyfikacji to działania pośrednie w cyklu ich życia, dlatego treść książki nawiązuje także do faz początkowych cyklu – do definiowania, wdrażania i automatyzacji procesów biznesowych w przedsiębiorstwie.

Rozważania teoretyczne, zamieszczone w początkowych rozdziałach opracowania, przygotowują Czytelnika do zrozumienia praktycznych działań badawczych, które zostały wykonane, a następnie opisane w kolejnych częściach książki. Celem autora publikacji było to, aby pokazać Czytelnikowi, że teoretyczne podstawy z dziedziny zarządzania przedsiębiorstwem procesowym i informatyczne aspekty tego zarządzania (np. modelowanie procesów biznesowych, projektowanie systemów) są silnie powiązane z najnowszymi osiągnięciami współczesnej informatyki, a ta interakcja jest bez wątpienia dwukierunkowa.

Za główną część książki należy uznać rozdział 6, w którym opisano badania procesów z firmy telekomunikacyjnej wykonane przez autora za pomocą unikalnej metody badawczej – workflow mining. Pojęcie workflow mining można przetłumaczyć na język polski jako odkrywanie lub drążenie wiedzy o procesach biznesowych na podstawie baz danych systemów workflow. W literaturze polskiej, w materiałach konferencyjnych oraz w pozostałych publikacjach informatycznych i biznesowych nie zamieszczono dotychczas ani wyczerpującego opisu tej metody, ani praktycznego przykładu jej zastosowania. Stąd książka zawiera prawdopodobnie jedyny, dostępny w języku polskim zbiór gruntownych informacji o analizach workflow mining. W rozdziale 6 zrealizowano główny cel autora: promowanie nietrywialnych analiz procesów biznesowych i zachęcenie do ich komercyjnego stosowania w przedsiębiorstwach. Praktyka biznesowa potwierdza, że nawet proste i dobrze zdefiniowane procesy biznesowe w firmach i organizacjach stają się z czasem zawiłe, niezrozumiałe i specyficzne, a przez to trudne do analizowania i poprawy. Opanowanie technik workflow mining i umiejętność ich stosowania w trudnych przypadkach buduje przewagę biznesową firmy, której kadra menedżerska nie tylko zaczyna wiedzieć „co się dzieje?”, ale także „jak to się dzieje?” w organizacji.

Z uwagi na złożoność współczesnych procesów biznesowych oraz konieczność ich obserwacji i ciągłej adaptacji do zmieniającego się otoczenia wykonywane w przedsiębiorstwach łańcuchy zadań są koordynowane przez systemy elektronicznego przepływu informacji o pracy, nazywane powszechnie systemami workflow lub systemami WFM, WfMS (ang. Workflow Management Systems). Środowisko informatyczne workflow wspiera wykonywanie procesów, w których poszczególne zadania są przekazywane między uczestnikami zgodnie z zaimplementowanym programowo w systemie WFM modelem (definicją) przepływu pracy. Każdorazowe wykonanie procesu, czyli podjęcie pracy, jej wykonanie, przekazywanie do kolejnych uczestników aż do ostatniego etapu procesu, jest rejestrowane w bazie danych systemu WFM jako instancja procesu biznesowego. Każda zarejestrowana instancja zawiera wartości atrybutów, które odzwierciedlają rzeczywistą realizację następujących po sobie lub wykonywanych równocześnie czynności. Do tych danych należą m.in.: identyfikatory osób realizujących proces, rzeczywiste czasy trwania czynności, momenty wystąpienia zdarzeń (np. wysłanie e-maila), identyfikatory wywoływanych aplikacji zewnętrznych. U podstaw metody workflow mining leży założenie, że najbardziej cenną wiedzę o przedsiębiorstwie stanowią ukryte w strukturach danych wzorce, reguły, tendencje i korelacje, które w dłuższym okresie tworzą się samoczynnie podczas archiwizacji danych przez systemy informatyczne. Odkrycie tych nietrywialnych zależności między atrybutami dostarcza unikalnej wiedzy o funkcjonowaniu przedsiębiorstwa, której oszacowanie jest niemożliwe za pomocą tradycyjnych metod oceny procesów biznesowych.

Opis i praktyczny przykład zastosowania metody workflow mining to nie jedyne elementy, które wyróżniają książkę na tle innych publikacji informatycznych i biznesowych. W rozdziale 4 zamieszczono przykład opracowania systemu workflow, począwszy od zamodelowania procesu biznesowego Złożenie podania o urlop aż do jego uruchomienia w utworzonym systemie WFM. Opracowany przez autora przykład automatyzacji procesu stanowi wypełnienie luki dydaktycznej między opisywanymi powszechnie w literaturze modelowaniem procesów biznesowych a tworzeniem systemów informatycznych przez programistów. Czytelnik, po zapoznaniu się z tym przykładem, będzie w stanie samodzielnie zamodelować prosty proces biznesowy, a następnie przygotować system WFM, który ten proces będzie wspierał.

Kolejną zaletą książki jest zastosowanie w opisanych przykładach wielu narzędzi informatycznych, które Czytelnik może pobrać bezpłatnie z internetowych stron producentów, a następnie dokonać próby ich samodzielnego użycia. Należy w tym momencie zaznaczyć, że książka nie ma charakteru podręcznika do nauki obsługi tych aplikacji, stąd w wielu przypadkach autor prezentuje wyłącznie wyniki użycia tych rozwiązań, pozostawiając Czytelnikowi kwestię manualnej obsługi programów. Zastosowane w książce narzędzia informatyczne do badań mogą nie być w najnowszych wersjach tych aplikacji (np. ProM czy Bizagi). Nie powinno to jednak stanowić przeszkody w wykorzystaniu opisanych aplikacji do samodzielnych prac, gdyż podstawowe mechanizmy analityczne są w swoich założeniach niezmienne. Trzeba też zaznaczyć, że powstawanie kolejnych wersji narzędzi następuje znacznie szybciej niż napisanie i wydanie książki.

Wykonane przez autora badania i opisy zawierają wiele użytecznych wskazówek dla projektantów i analityków procesów biznesowych oraz współpracujących z nimi analityków systemowych i programistów. Wiele tych spostrzeżeń i uwag jest skierowanych także do kadry menedżerskiej przedsiębiorstw procesowych, gdyż właśnie decyzje podejmowane na wyższych szczeblach zarządczych mają wpływ na realizację procesów biznesowych w przedsiębiorstwie i na odniesienie wyników tych działań do wizji i strategii organizacji. Odbiorcami tego opracowania są również studenci kierunków biznesowych i informatycznych oraz Kadra Akademicka, która prowadzi zajęcia dydaktyczne związane z modelowaniem, analizą, a także symulacją i automatyzacją procesów biznesowych.

Zaprezentowana w książce tematyka została podzielona na 8 rozdziałów:

Rozdział 1 to wprowadzenie do problematyki realizacji i analizy procesów biznesowych, w szczególności zaprezentowano w nim model cyklu życia procesów biznesowych – PDCA. W rozdziale 2 przedstawiono i omówiono definicje pojęć workflow oraz system workflow. Zaprezentowano też teoretyczny model referencyjny systemów przepływu pracy, a także przybliżono historię ewolucji tych systemów i ich klasyfikację. W rozdziale 3 omówiono problematykę modelowania danych w systemach workflow. Zamieszczono też charakterystykę wybranych notacji do modelowania procesów biznesowych i projektowania systemów informatycznych. Przybliżone notacje wykorzystano w sposób praktyczny w dalszych częściach opracowania. W rozdziale 4 zawarto praktyczny przykład stworzenia działającego systemu workflow. Projekt rozpoczęto od narysowania, w notacji BPMN, modelu procesu biznesowego, który przez ten system ma być koordynowany, a następnie zamieszczono przykład uruchomienia zaprojektowanych scenariuszy biznesowych na przygotowanym silniku workflow. W rozdziale 5 opracowania dokonano prezentacji czterech metod przetwarzania danych, które są stosowane do eksploracji baz i hurtowni danych w celu uzyskania wiedzy o procesach biznesowych. Omówiono także konteksty badania procesów i systemów workflow, a następnie przedstawiono charakterystykę wybranych algorytmów do odkrywania wiedzy o procesach biznesowych. W rozdziale 6 opisano studium przypadku, które dotyczyło analizy procesów biznesowych w firmie telekomunikacyjnej w Polsce. Przedstawiono otoczenie biznesowe, w którym badane procesy były wykonywane przez 9 lat, dokonano także prezentacji systemu workflow, który wspierał wykonywanie tych procesów biznesowych w firmie. Główną częścią rozdziału 6 jest opis badań procesów biznesowych, które przeprowadzono w różnych kontekstach analitycznych przy użyciu algorytmów workflow mining. Na podstawie uzyskanych wyników w rozdziale 7 opisano przebieg komputero, spełniającego biznesowe wymagania, modelu przepływu pracy. W ostatnim rozdziale książki zawarto opis elektronicznej wymiany dokumentów EDI, która jest realizowana nie tylko wewnątrz danej organizacji, lecz także z zewnętrznymi partnerami biznesowymi.