Üzleti folyamatok modellezése...Az üzleti folyamatok átláthatóvá tételéhez azok formális leírása szükséges, hogy a szervezet működésére gyakorolt hatásuk algoritmikusan

Üzleti folyamatok modellezése | Bene Katalin

1

Tartalom

1. Bevezetés ............................................................................................................................ 2

2. Alapfogalmak ..................................................................................................................... 2

3. Workflow rendszerek ......................................................................................................... 4

3.1 Workflow referencia modell ........................................................................................ 4

3.2 Workflow menedzsment rendszerek ........................................................................... 6

4. Workflow Modellezés ........................................................................................................ 7

4.1 Elvárások ..................................................................................................................... 7

4.2 Lehetséges modellezési technikák ............................................................................... 8

4.3 Unified Modelling Language (UML) .......................................................................... 8

4.4 Eseményvezérelt folyamatláncok (EPC) ..................................................................... 8

4.5 Workflow Patterns (WP) ............................................................................................. 9

4.6 Business Process Modelling Notation (BPMN) .......................................................... 9

4.7 Process Execution Language (BPEL) ........................................................................ 10

4.8 Folyamat-gráf (Process Graph, P-Graph) .................................................................. 11

4.9 Petri háló .................................................................................................................... 12

5. Üzleti folyamatok modellezése Petri-hálóval .................................................................. 14

Hivatkozások ............................................................................................................................ 16


2

1. Bevezetés

A vállalatok szolgáltatásaik megfelelő minőségét úgy tudják garantálni, ha a szervezet

logikailag áttekinthető struktúrát követ és jól szervezett a folyamatkezelése. Az utóbbi években

a növekvő verseny hatására előtérbe került az üzleti folyamatok integrációja a

szolgáltatásorientált architektúra (SOA) keretében, valamint a vállalatok működésének

újragondolása. Az üzleti folyamatok támogatása, szabványosítása nagymértékben növeli egy

szervezet versenyképességét.

A szervezetekben különféle funkcionális területek működnek, melyek különböző szerepeket

töltenek be, és az egyes területeknek nincs rálátásuk a többi működésére. A szervezet egészének

hatékony működése érdekében viszont ezen részterületek munkáját össze kell hangolni. Ennek

megvalósítását segítik a vállalati információs rendszerek, melyek számos funkciót töltenek be:

irányítják, felügyelik és támogatják az üzleti folyamatok végrehajtását. Az üzleti logika IT

környezetbe ültetése számos részterületet foglal magában, melyek közül most az üzleti

folyamatok modellezési lehetőségeire fókuszálunk elsősorban, miután megismerkedtünk a

szükséges alapfogalmakkal és a workflow rendszerekkel.

2. Alapfogalmak

A szervezet üzleti logikáját, működési szabályait az üzleti folyamatok menedzsmentje

definiálja (Business Process Management, BPM), mely vállalati térképet nyújt a működés

tanulmányozása, fejlesztése, optimalizálása számára, illetve elősegíti a vállalati folyamatok

újjászervezését (Business Process Reenginering, BPR). A BPM célja az üzleti logika,

működési szabályok és folyamatok érthető, szervezett formában való leírása és ezek jobbá

fejlesztése. Mindezt különféle szervezési módszerek, informatikai tervező eszközök és

technológiák segítségével valósítja meg. Egy olyan megközelítést nyújt, amely tudományos

alapon igyekszik támogatni az üzleti folyamatok tervezését és fejlesztését.

A termékek és szolgáltatások spektrumának és élettartamának növekedésével párhuzamosan

emelkedett a szervezetek különféle folyamatainak száma. Ráadásul ezek gyorsan változnak,

illetve egyre komplexebbé válnak. Mindez nagyban ösztönözte a vállalatokat információs

rendszereik fejlesztésére, melyek szerves részévé váltak az üzleti folyamatok.


3

A workflow (munkafolyamat) tevékenységek sorozata, melyeket az emberek vagy gépek

végrehajtanak, egy logikai terv szerint, valamilyen cél elérése érdekében. Magában foglalja az

üzleti folyamatok definiálását, végrehajtását és automatizálását, ahol a feladatok, információ

vagy dokumentumok kerülnek átadásra egy résztvevőtől egy másikhoz, az eljárás szabályainak

megfelelően.

A szervezetek a munkafolyamatok révén koordinálják a feladatokat az emberek között és

hangolják össze az adatokat különböző rendszerek között, a hatékony és nyereséges működés

érdekében.

A korábbi workflow rendszerek csak az üzleti folyamatok leképezését tették lehetővé

vizualizációs eszközök segítségével. A BPN azóta sokat fejlődött és a támogató

szoftvercsomagok sokkal több lehetőséget nyújtanak már, például a következőket:

Mérések: Folyamatok valós időben történő átláthatósága, monitorozása.

Modellezés: Workflow-k és feladatok tervezése, informatikai eszközökkel.

Portálok: Egységes felhasználói felületek, webes felület végfelhasználók számára.

Mobilitás. Reszponzív felület, bármilyen képernyőn nyomon követhető.

Metaadatok: Folyamatok jellemzőinek leírása.

Szimuláció: A folyamatmodell alkalmazásával különféle forgatókönyv és input adatok

szerinti vizsgálata a munkafolyamatnak.

Analízis: Elemzések, jelentések.

Integráció: Emberek, információs rendszerek, szolgáltatások és egyéb folyamatok

összekapcsolása.

Végrehajtás: Valós idejű igényekhez igazítva.


4

3. Workflow rendszerek

Folyamatmenedzsment (workflow management, WF) alkalmazásoknak azon rendszereket

nevezzük, melyek a szervezeti tevékenységek folyamattá szervezését és a folyamat vezérlését

segítik. Tipikusan a következő szolgáltatásokat nyújtják:

Munkafolyamatok tervezése;

működési szabályok előírása;

folyamatok vezérlése működés közben;

folyamatok monitorozása, nyomon követése;

kiértékelés.

Az üzleti folyamatok workflow rendszerrel való vezérlése olyan esetekben ajánlott, amikor

gyakran ismétlődnek hasonló folyamatok.

3.1 Workflow referencia modell

Az 1993-ban alapított Workflow

Management Coalition (WFMC) 1

globális szervezet fejleszti és

bocsájtja ki az üzleti folyamatok

modellezéséhez alkalmazandó

standardokat. Az 1. ábrán2 az általuk

definiált workflow referencia-modell

látható, mely általános mintát nyújt a

workflow rendszerek felépítéséről:

meghatározza a főbb komponenseket

és az azok közti kapcsolatokat,

valamint a hozzájuk kapcsolódó

rendszerek felé mutatott interfészeket.

1 http://www.wfmc.org/about-us 2 Forrás: http://summers.hu/pub/szamvitel/szervezestechnologia/3_folyamatmenedzsment_owb.pdf

1. ábra - Workflow referencia modell

http://www.wfmc.org/about-us


5

3.1.1 Folyamat-definiáló eszköz

A folyamattervező szakemberek által hasznát komponens. Folyamattípusok tervezését teszi

lehetővé. Ez egy afféle „ősosztály” – minden, a workflow rendszer által vezérelt konkrét

munkafolyamat valamely ilyen folyamattípus egy példánya. A tervezés során kerül definiálásra

a folyamat végrehajtási menete, melyet egy folyamathálóval reprezentálhatunk, ahol a

csomópontok a tevékenységeket jelölik.

A folyamatterv hierarchikus lehet, az egyes részfeladatokat is kifejthetjük egy-egy alhálóval. A

tervezés során meghatározzák a folyamat egészére, valamint külön az egyes tevékenységekre

jellemző attribútumokat. Ezen attribútumok értékei azonosítóként is szolgálnak, valamint

mutatják a folyamat állapotát. Szintén meghatározásra kerülnek az egyes tevékenységekhez

kapcsolódó előforrások és végrehajtók, szerepkör szintjén.

3.1.2 Munkafolyamat beillesztés

Valamilyen kiváltó esemény (adatbázis-esemény, felhasználói vagy más alkalmazásból érkező

kérés stb.) hatására inicializálásra kerül egy adott típusú folyamatpéldány, vagyis beállításra

kerül a folyamatpéldány kezdeti állapota. A folyamattípus specifikálja az alkalmazandó

folyamat-definíciót. A folyamat típusa és a folyamatpéldány kezdőállapota is a kiváltó esemény

paramétereinek függvénye. A munkafolyamat beillesztés kezdeményezi a folyamatpéldány

indítását a WF motornál.

3.1.3 WF motor

Egy rendszeren beül több workflow motor is működhet a terhelés-elosztás céljából. Feladatuk

a beillesztett folyamatpéldány vezérlése. Ezt a típusszintű folyamat-definíció értelmezésével és

az adott folyamatpéldány állapotának monitorozásával valósul meg. A vezérlés számos

műveletet foglal magában:

folyamatpéldány és tevékenységek attribútumainak olvasása, írása;

tevékenység végrehajtók informálása;

következő tevékenységek kiválasztása;

folyamat historikus adatainak rögzítése (log);

befejezett folyamatpéldány eltávolítása


6

3.1.4 WF kliens

A felhasználó és a rendszer közötti kommunikációt teszi lehetővé. A kliensen keresztül a

megfelelő jogosultsággal rendelkező felhasználók új folyamatpéldányok indítását

kezdeményezhetik. Szintén a kliensen keresztül kapnak értesítést az egyes folyamatpéldány

következő feladatáról a kapcsolódó végrehajtói szerepkör tagjai. A kliens felületén keresztül,

űrlapok segítségével kapnak információt a felhasználók az adott feladat teljesítéséhe szükséges

további adatokról, valamint itt rögzíthetők a válaszok, eredmények és a folytatáshoz szükséges

adatok.

3.1.5 Adminisztrátori és monitorozó eszközök

Egyrészt azt aktuálisan futó folyamatpéldányok mindenkori állapotáról értesítik az adott

területért felelős embereket. A másik szerepük a WF motor logolási funkciójához kapcsolódik:

a rögztett adatok alapján lehetőség nyílik a folyamat nyomon követésére, valamint utólagos

elemzésére, illetve lehetővé teszik a folyamat végrehajtók munkájának értékelését [1].

3.2 Workflow menedzsment rendszerek

A BPM által kidolgozott folyamatok integrációját a workflow menedzsment rendszerek

(Workflow Management Systems, WFMS) teszik hatékonnyá. Egy WFMS az üzleti

folyamatok logikus szervezését, számítógépes támogatását, automatizálását segítő

keretrendszer [2], általános szoftvereszköz, amely lehetővé teszi a munkafolyamatok

definiálását, végrehajtását, regisztrációját és irányítását.

A business workflow fogalma a vállalati munkafolyamatot jelenti, melyhez különféle lépések,

munkafázisok, dokumentumok és személyek kapcsolódnak. és a dokumentumok, információk

és feladatok cserélődnek a résztvevők között. A WFMS egy üzleti folyamatszabályozást

megvalósító rendszer: események, csomópontok és ciklusok alkalmazásával segítik a vállalati

ügymenet hatékony működését. A munkafolyamatok menedzselésének célja, hogy minden

munkát a megfelelő időben a megfelelő személy végezzen.

Az üzleti folyamatok több, meghatározott sorrend és feltételrendszer szerint elvégzendő

feladatból tevődnek össze. A feladatoknak mindig van valami megragadható tárgya vagy

eredménye. Az egyes feladatok sorrendjét, egymásra való hatását folyamatábrán lehet jelölni.

Egy workflow könnyen algoritmizálható, modellezése során az alábbi, tipikus programozási

eszközöket alkalmazhatjuk:


7

Szekvencia: sorrendi függőség – hogyan következhetnek egymás után a feladatok;

Kiválasztás: valamilyen feltételhez kötött a végrehajtás;

Párhuzamosság: egymástól függetlenül, egyidejűleg megvalósítható feladatok;

Szinkronizáció: bizonyos feladatok csak az előzetesen, párhuzamosan végrehajtott

feladatok befejezése után kezdhetők csak meg;

Ciklus: bizonyos feladatok vagy szekvenciák ismétlődése

A workflow összekapcsolódó tevékenységek gráfjaként reprezentálható, ahol a csomópontok

az egyes feladatok az élek pedig az interakciók, melyek különböző gépek, személyek,

szervezetek stb. által hajtódnak végre.

Egy konkrét workflow példányon egy adott időben végrehajtott munkafolyamatot értünk. A

több, egyidejűleg végrehajtott workflow példányra a munkafolyam környezet (workflow

environment) gyűjtőnévvel hivatkozhatunk. A munkafolyamatok irányítását és felügyeletét,

valamint az erőforrások hozzárendelését és az ütemezést teszik lehetővé a WMS-ek.

4. Workflow Modellezés

A Workflow rendszerek erőssége a munkafolyamatok modellezésének lehetősége. A

modellezés célja, hogy leírjuk a rendszer működését, és elemezhessük a viselkedését. Mivel a

különféle üzleti folyamatok állnak a workflow management középpontjában, fontos, hogy

modellezésük és elemzésük jól megalapozott keretek közt történjen. Számos jelölésrendszer és

módszer választhatunk a modellezés során, a következőkben ezek közül ismertetünk néhányat.

4.1 Elvárások

Az üzleti folyamatok átláthatóvá tételéhez azok formális leírása szükséges, hogy a szervezet

működésére gyakorolt hatásuk algoritmikusan kiértékelhető legyen. Egy olyan matematikai

modell létrehozása a cél, amely az analízis szempontjából minden fontos jellemzőt magában

hordoz:

formális szemantika

nagy kifejezőerő

könnyen értelmezhető, áttekinthető (grafikus)

explicit állapot- és eseményreprezentáció


8

4.2 Lehetséges modellezési technikák

A munkafolyamat ábrázolása népszerű kutatási területté vállt az elmúlt évek során, és

standardizálás hiányában számos módszer született:

Adatfolyamhálók (Dataflow diagrams: DFD, ISAC, SADT, IDEF)

Tranzíciós rendszerek, állapot–tranzíció diagramok

Állapottérképek (statecharts)

Tömegkiszolgálás és Markov–láncok

Process algebra (ACP, CCS, CSP)

Magasszintű Petri–hálók (RAPR),

Unified Modelling Language (UML)

WFMS-ben használt specifikus diagram technikák, szimulációs és CASE eszközök.

Az üzleti folyamat modellező nyelveket két csoportba sorolhatjuk. Az akadémikusok által

preferált, formális szemantikával rendelkező leírónyelvek, mint a Petri hálók vagy a Processz

algebra. A másik csoport az üzletemberek, akik az akadémikusok által kevésbé kedvelt üzleti

leírónyelveket részesítik előnyben, mint a BPMN, EPC.

A két véglet előnyeinek ötvözéséhez, a gyakorlatban használt üzleti modelleket szükséges

formális szemantikával rendelkező nyelvvé transzformálni. A különböző modellező nyelvek

Petri hálóvá alakíthatóságát [3] foglalja össze.

4.3 Unified Modelling Language (UML)

Az objektum-orientált szoftvertervezésben használt egységes modellezési nyelv.

Tevékenységek folyamataként ábrázolja a különböző, a szoftverfejlesztéshez kapcsolódó

lépések útját különféle szituációk és eseteken keresztül. Egy rendkívül általános eszköz, számos

funkcionalitással, mely alkalmas bármiféle információfolyam reprezentálására. Az üzleti

folyamatokhoz a tevékenység diagram (activity graph) kapcsolható, amely egy folyamatábra, a

tevékenységet jelölő állapotokkal és a döntési pontokat mutató elágazásokkal, valamint a

folyamatszakaszok párhuzamosítását is lehetővé teszi [4].

4.4 Eseményvezérelt folyamatláncok (EPC)

Egy folyamatábrát valósít meg: egy olyan irányított gráf, amelynek csúcsai az események, ill.

funkciók, az élek pedig az ezek közti kapcsolatok. A feltételes elágazásokat és a folyamon belüli


9

párhuzamosításokat logikai operátorok (csatlakozók) segítségével valósítja meg. Továbbá,

lehetőséget biztosít a szervezeti egységek ábrázolására is, hogy az egyes szereplők hol

helyezkednek el a folyamatban. A funkciók-események-csatlakozók hármasa hasonló a BPMN-

nél ismert tevékenységek-események-átjárók működéséhez, viszont a támogatott műveletek

különböznek. Az EPC, csakúgy, mint a BPMN, fogalmi szintű modellezést teszt lehetővé, és

az üzleti folyamatok formális specifikációjára nem alkalmas.

4.5 Workflow Patterns (WP)

A workflow modellezés egyik lehetséges módja a workflow minták használata. Ezek platform

független kész receptet nyújtanak a tipikus alkalmazások megvalósításához csak úgy, mint pl.

az objektum-orientált programtervezési minták. Számos WP-t különböztetünk meg Aalst és

Russel munkássága nyomán [5] [6]. 2002-ben egy új, a workflow mintákon és a lentebb

ismertetésre kerülő Petri-hálókon alapuló leírónyelv, a YAWL (Yet Another Workflow

Language) került kifejlesztésre, mely szintén rendelkezik formális szemantikával és grafikus

megjelenéssel is.

4.6 Business Process Modelling Notation (BPMN)

Az UML-hez hasonló workflow leíró eszköz, amely könnyen értelmezhető grafikus

jelölésrendszer biztosít az üzleti folyamatok ábrázolásához. Szabványos eszköznek számít az

üzleti folyamatok, valamint a webes szolgáltatások modellezéséhez. A BPMN fő célja egy

olyan üzleti folyamat jelölőrendszer biztosítása, amely minden stakeholder számára

értelmezhető, az üzleti elemzőktől kezdve a szoftverfejlesztőkön át a vállalati vezetőkig, ezáltal

a kommunikációt nagyban megkönnyítve. A másik célja, hogy az XML alapú nyelvek,

melyeket üzleti folyamatok végrehajtására terveztek, vizualizálhatók legyenek egy szabványos

jelölőrendszerrel. A BPMN folyamat-orientált megközelítéssel dolgozik. Három

alapobjektumát a tevékenységek (activities), események (events), és az átjárók (gateways)

jelentik. [7]

Egy esemény a vizsgált folyamat során következik be, van kiváltója, illetve valamilyen

eredménye vagy hatása (pl. szállítmány beérkezte). A tevékenységek valamilyen általános

művelet végrehajtását jelentik (pl. számla kiállítása, kamatok számítása). Az átjárók logikai

kapcsolóként (és/vagy/xor műveletek) szolgálnak a tevékenységfolyamok szétválasztása vagy


10

egyesítése során. A BPMN jelölőrendszer számos objektumot tartalmaz, melyeket a referencia3

ismertet.

A BPMN eredménye egy, a 2. ábrához hasonló, üzleti folyamatokat is érthetően ábrázoló

diagram, melyet Business Process Diagram-nak (BPD) neveznek. Vállalati munkafolyamatok

modellezéséhez, meg kell adni egy kezdőeseményt, további eseményeket és tevékenységeket,

üzleti döntéseket (workflow elágaztatása átjárókkal), valamint a kimenetet és eredményeket [8].

2. ábra - BPMN diagram

A BPMN üzleti folyamat modellező standarddá vált. Népszerűségét könnyű

elsajátíthatóságának és értelmezhetőségének köszönheti. Hátránya, hogy híján van a formális,

matematikai eszközökkel való leírhatóságnak, így lehetőségei korlátozottak, pl. ha üzleti

folyamatok algoritmikus vizsgálata a cél.

4.7 Process Execution Language (BPEL)

A végrehajtható folyamatok leírására az XML-alapú Business Process Execution Language

(BPEL) számít szabvány eszköznek, amely eredetileg web-szolgáltatások közti interakciók

modellezésére lett létrehozva, de felhasználható tudományos folyamatok, grid-es számítások

vagy épp workflow modellezésére is. A két eszköz egymás kiegészítője: A BPMN gazdag a

grafikus jelölőeszközökben, mely hiányzik a BPEL-ből, a BPEL viszont finomabb modellezést

tesz lehetővé, amely a fejlesztők számára jobban felhasználható a szoftver létrehozása során.

Egy olyan leírónyelv, amellyel futtatható és webszolgáltatásként elérhető folyamati elemek

kapcsolódásait lehet definiálni. A jelölésrendszer alapján elkészített modell végrehajtható,

működő programmá fordítható le.

A BPMN közvetlenül leképezhető BPEL-re, így a folyamat-orientált rendszerek fejlesztése

során BPMN modellekkel szoktak kezdeni, majd ezeket BPEL definíciókká alakítják. Ezen

folyamat azonban számos kihívással jár, és pár éve aktív kutatási területet jelentett [9] [10].

3 http://camunda.org/bpmn/reference/

http://camunda.org/bpmn/reference/


11

4.8 Folyamat-gráf (Process Graph, P-Graph)

Az üzleti folyamatok gráf alapú leírásának előnye, hogy gráfelméleti eredmények és

algoritmusok alkalmazhatóak a vizsgálat során. Azonban a tevékenységek és entitások közti

reláció szemléltetéséhez egy új jelölésrendszer szükséges. Erre szolgál a folyamat-gráf, amely

egy speciális irányított páros gráf optimalizálási feladatok hatékony megoldásához, vagy épp

workflow modellezéshez. A BPMN folyamatábra leképezhető P-gráffá is, ahogy azt a 3. ábra

mutatja a logikai kapuk példáján.

A folyamat gráfok eredetileg az ún. folyamhálózat-szintézis Process Network Synthesis (PNS)

feladatok modellezésére és optimalizálására fejlesztették ki, ugyanakkor jól alkalmazható

ellátási láncok modellezésére, formális leírására és algoritmikus vizsgálatára. A folyamat

gráffal megvalósíthatóvá válik a gyártási, logisztikai és üzleti folyamatok alternatív

forgatókönyveinek előállítása és elemzése. Az üzleti folyamatok BPMN diagram-elemeinek P

gráfba való leképzéséről bővebben: [11].

Az eredeti feladat: Adottak anyagok (entitások), végtermékek, köztes anyagok és műveleti

egységek (tevékenységek). Célunk felépíteni ezek kombinatorikusan lehetséges struktúráit és a

valamilyen szempontból (idő, költség, biztonság stb) optimális megoldás kiválasztása.

Kapuk BPMN P-gráf

Vagy

És

3. ábra - BPMN logikai operátorok P-gráfban

Legyen adott az anyagok véges 𝑀 ≠ ∅ halmaza. A szintézis feladatot a (𝑃, 𝑅, 𝑂)hármas írja le,

ahol 𝑃 a késztermékek, 𝑅 a nyersanyagok és 𝑂 a rendelkezésünkre álló műveleti egységek

halmaza. 𝑃 ⊆ 𝑀, 𝑅 ⊆ 𝑀 és 𝑅 ∩ 𝑃 = ∅ , vagyis a termékek és a nyersanyagok elemei a

szintézis feladat anyaghalmazának, valamint a rendelkezésünkre álló nyersanyagokat nem

gyártjuk. Az 𝑂 halmaz rendezett párokból áll, melyet a két anyaghalmaz Descartes szorzatának

részhalmaza definiál, vagyis a műveleti egységbe a bemenet n nyersanyag, melyből a gyártás

során előáll m késztermék (business workflow kontextusban itt is entitás-tevékenység-cél

objektumokról beszélhetnénk). Grafikusan ábrázolva, a körlapok jelentik az anyagokat, a

téglalapok a műveleti egységeket.


12

Műveleti egységek szerinti exponenciális számú különféle hálózatot lehetne konstruálni,

minket azonban csak a kombinatorikusan megvalósíthatóak érdekelnek, melyek az alábbi

axiómáknak eleget tesznek:

1. Minden késztermék szerepel a gráfban.

2. Nyersanyagoknak nincs bemenete.

3. A gráfban szereplő minden műveleti egység típusú csúcs a szintézis feladatban definiált.

4. Minden műveleti egységből vezet legalább egy út egy termékbe.

5. Minden anyag típusú csúcs legalább egy, a gráfban szereplő műveleti egység be- vagy

kimenete.

A mind az öt axiómának eleget tevő P-gráf hálózatot megoldásstruktúrának nevezzük. Két

megoldásstruktúra uniója is megoldásstruktúra, így a legbővebb (a műveleti egységekből a

lehető legtöbbet tartalmazó) a maximális struktúra, amely az összes megoldásstruktúra

unióját jelenti és a Maximal Structure Generator4 (MSG) algoritmus segítségével polinom

időben kiszámítható. Az adott anyagok és műveleti egységek esetén az összes lehetséges

megoldásstruktúrát pedig a Solution Structure Generator5 (SSG) algoritmus állítja elő [12].

4.9 Petri háló

A Petri háló (Petri net, PN) egy súlyozott, irányított élű páros gráf, melynek élei kétféle

csomópontot köthetnek össze: a körrel jelölt helyeket (places), illetve a téglalap-alakú állapot-

átmeneteket (transitions).

4.9.1 Definíció

Formálisan, a Peti hálók olyan ⟨𝑃, 𝑇, 𝐴⟩ hármasok, ahol

𝑃 a pi helyek véges halmaza,

𝑇 a ti átmenetek véges halmaza,

𝐴: (𝑃 × 𝑇) ∪ (𝑇 × 𝑃) a 𝑃-t és 𝑇-t összekötő élek halmaza.

𝑃 ∩ 𝑇 = ∅

4 http://www.p-graph.com/wiki/index.php/Algorithm_MSG 5 http://www.p-graph.com/wiki/index.php/Algorithm_SSG

http://www.p-graph.com/wiki/index.php/Algorithm_MSG

http://www.p-graph.com/wiki/index.php/Algorithm_SSG


13

A Petri hálók állapotváltozók státuszát reprezentálják. Az állapotokat a hely körében lévő fekete

pontok, az úgynevezett tokenek reprezentálják. A helyállapota a benne lévő tokenek számát

jelenti. A hálózat állapota az egyes helyállapotok összessége. Az állapotvektor a 𝜋 =

|𝑃|komponensű M token-eloszlású vektor, ahol a pi helyen található tokenek számát jelöli mi

4. ábra - Petri háló és állapotvektora

4.9.2 Működés

A Petri hálók működése állapotátmenetekkel (trajektória) reprezentálható. Egy állapot

megváltozása a tranzíciók tüzelését jelenti: tokenek elvételét a bemeneti helyekről és

áthelyezésük a kimeneti helyekre (a token eloszlás vektor a régi állapotból az új állapotba

lép). A tüzelés előtt meg kell vizsgálni az engedélyezettséget, hogy minden feltétel teljesül-e:

van-e elég token a bemeneti helyeken, illetve a kapacitásnak megfelelő mennyiségű tokent

akarunk-e szállítani (egységnyi élsúly 1 tokent szállíthat). A működés során

megkülönböztethetünk két speciális állapotot: 0 be-fokú forrást, mely mindig tüzelhet, illetve

a kimenő éllel nem rendelkező nyelőt .

Tüzelés

C + O2 → CO

2


14

5. Üzleti folyamatok modellezése Petri-hálóval

Petri hálókat alkalmazhatunk folyamatmodellezéshez, valamint komplex workflow-k tervezési

és elemzési eszközeként is szolgálhat. A külön forrás- és célcsomóponttal rendelkező Petri

hálót, amelyen az összes többi csomópont egy forrás-cél közti úton helyezkedik el,

munkafolyam hálónak (workflow net) nevezzük.

A kibővített, magasabb szintű Petri hálók pontosabb reprezentációt tesznek lehetővé. A bővítés

jelentheti a Petri hálók színezését, ahol a token-eket megkülönböztetjük színük alapján.

Továbbá, idővel és színnel is kibővíthetjük őket, ezáltal lehetővé téve a komplex üzleti

folyamatok reprezentációját és elemzését, elősegítve az üzleti folyamatok fokozatos

újjászervezését [13].

5.1 Előnyök

A Petri hálókat az 1960-as években feljelezették ki és azóta számos, változatos kontextusban

alkalmazták folyamatmodellezésre: protokollok, hardverek, beágyazott rendszerektől kezdve a

gyártórendszereken át az üzleti folyamatokig. Számos oka van, amiért ilyen népszerű

modellező eszközzé vált:

Formális szemantika: Tiszta és pontos formális definíciója van.

A grafikus megjelenésnek köszönhetően intuitívan, könnyűszerrel elsajátítható,

valamint a végfelhasználókkal való kommunikációt is elősegíti.

Nagy kifejezőerő. A workflow process-ek modellezéséhez szükséges minden primitívet

támogatják.

A szilárd matematikai megalapozottságnak köszönhetően számos tanulmány született

tulajdonságairól, alkalmazhatóságáról.

A különféle elemzési technikák és a Petri hálók használatával számos mutató

felállítható: biztonság, teljesítmény, várakozási idő, holtpontok stb.

Eszköz független modellezés és elemzés. Nem kell hozzá speciális szoftvercsomag

vagy szállító


15

5.2 Petri-háló alapú folyamatfelügyelet

Napjainkban a gazdaság különböző résztvevői (szállítók, gyártók, viszonteladók stb.) közötti

szoros együttműködés a jellemző. A különféle résztvevők közti erőforrások és üzenetek

megosztásához a workflow gráfok segítségével jól ábrázolható az üzleti folyamatokat alkotó

tevékenységek végrehajtási sorrendje és a közük lévő függőségek. Az üzleti folyamatok

fejlődése, integrációja és egymás közti kölcsönhatásuk menedzseléséhez fontos a

tevékenységekhez kapcsolódó egyes lépések pontos modellezése.

A workflow-k rendszerint egyedi üzleti folyamatokat modelleznek, noha a való életben ritkán

fordul elő, hogy a workflow-ban ábrázolt folyamatok egymástól elkülönülve hajtódnának

végre. Tipikusan több munkafolyamat kerül egyidejűleg végrehajtásra, korlátos számú

erőforráson osztozva. Ennek következményeként, a munkafolyamatban bekövetkező

késleltetés lépcsőzetesen terjedve hatással lehet a rendszer többi részére is a függőségek és az

osztott erőforrások révén. Ezért fontos a teljes rendszert egészében felügyelni: az aktuálisan

futó munkafolyamatok és az őket kiszolgáló erőforrások állapotát.

A Petri hálók kibővítésével a workflow tevékenységek a hozzájuk kapcsolódó erőforrásokkal

együtt modellezhetővé válnak. Ezek az ún. RAPN (Resource aware-Petri nets). [14] A RAPN

segítségével az idő és az erőforrások is modellezhetővé válnak a klasszikus Petri háló

munkafolyamat reprezentációban, megkönnyítvén a modellezés és a felügyelet feladatát. A

WFMS felügyeli a workflow végrehajtását és detektálni tudja az esetleges késleltetéseket a

RAPN alkalmazásával.


16

Hivatkozások

[1] G. Gyurkó: Folyamatmenedzsment (workflow – WF) rendszer. Rövid bevezető az Oracle

Workflow Builder használatába, 2008..

[2] M. Avornicului: Workflow menedzsment adatfolyamhálókkal :

http://epa.oszk.hu/00300/00315/00076/pdf/EPA00315_Kozgazdasz_Forum_2009_01_021-

030.pdf.

[3] N Lohmann, E. Verbeek, R. Dijkman: Petri Net Transformations for Business Processes - A

Survey 2008.

[4] Z. Kovács, Logisztika és üzleti modellezés, Typotex, 2011..

[5] H. B. Aalst: Workflow Patterns 2003.

[6] Nick Russel, Arthur H.M. Ter Hofstede: Workflow control-flow patterns: A revised view, 2006.

[7] G. Polancic: Business Process Modeling with BPMN 2.0, 2010.

[8] PNMSoft, „BPEL and BPMN Tutorial,” [Online]. Available:

http://www.pnmsoft.com/resources/bpm-tutorial/bpel-and-bpmn-tutorial/. [Hozzáférés dátuma:

22. május 2015.].

[9] C. Ouyang, M. Dumas, van der Aalst és A. H. ter Hofstede, „From Business Process Models to

Process-oriented Software Systems: The BPMN to BPEL Way,” 2006.

[10] M. Weidlich, G. Decker, A. Großkopf, W. Mathias: BPEL to BPMN: The Myth of a Straight-

Forward Mapping 2008.

[11] Z. Süle, T. Taczali és K. Kalauz: Üzleti folyamatok strukturális vizsgálata és optimalizálása,

2013.

[12] T. Dr. Gál, Technológiai folyamatok optimalizálása, 2012.

[13] W. van der Aalst és K. van Hee: Business Process Redesign: A Petri-net-based approach, 1996.

[14] Albert Pla, Pablo Gay, Joaquim Melléndez, Beatriz López: Petri net-based process monitoring: a

workflow management system for process modelling and monitoring, Springer

Science+Business Media New York, 2012.

Documents

Üzleti folyamatok modellezése...Az üzleti folyamatok átláthatóvá tételéhez azok formális leírása szükséges, hogy a szervezet működésére gyakorolt hatásuk algoritmikusan