Опыт использования стандарта IDEF0

Для того чтобы сузить до разумных пределов творческую свободу проектировщика, требуются метастандарты проектирования бизнес-процессов, которые можно сформулировать в виде установочных концепций. Предлагаемые в статье семантические правила моделирования акцентированы на повышении адекватности оценок эффективности системы бизнес-процессов, получаемых средствами функционально-стоимостного анализа или имитационного моделирования. Также статья содержит предложения, которые могут пригодиться руководителям и аналитикам при создании внутренних положений предприятия, уточняющих и конкретизирующих фирменные инструкции ко многим CASE-средствам.

Чтобы приготовить блюдо, недостаточно знать его ингредиенты и их пропорции; необходимо еще овладеть навыками изготовления продукта. Объективно, современные методики организационного проектирования предлагают лишь описание ингредиентов и весьма приближенное описание технологий получения продукта, оставляя широкое поле для творчества. И это, наверное, правильно. Ведь субъективные интерпретации и детализации этих методик могут быть не менее ценными, чем сами методики.

Многообразие возможных точек зрения на принципы моделирования и содержание понятия «бизнес-процесс», с которым сталкивается проектировщик, с одной стороны, активизирует его, а с другой, существенно осложняет решение проектной задачи в заданные сроки. В [1] отстаивается точка зрения, что проектировщику следует активизировать свою креативность в максимально узких рамках. Творческую свободу проектировщика ограничивают:

1. стандарт проектирования бизнес-процессов;
2. отраслевые стандарты бизнес-процессов;
3. ранее принятые стандарты проектирования бизнес-процессов предприятия;
4. установочные концепции.

Примером стандартов проектирования бизнес-процессов может служить семейство стандартов IDEF (Госдепартамент и BBC США), RUP (компания Rational Software), Catalysis (компания Computer Associates). Отраслевыми стандартами являются модели, разрабатываемые государственными и международными общественными организациями (рекомендации ISA, APICS, ISO, TM Forum и др.). Стандарты предприятия обычно составляют подмножество стандартов (1) и (2), обогащенное процедурными правилами разработки и согласования моделей бизнес-процессов, принятых на предприятии.

Какими бы ни были жесткими нормативные ограничения, всегда найдется неопределенная ими область творчества для постановщика задачи и ее исполнителя, а также возможности интерпретации этих ограничений. Дополняющие и не противоречащие нормативным ограничениям согласованные точки зрения постановщика и исполнителя на моделируемый объект и способы его описания назовем установочными концепциями. Ими могут быть:

• цели моделирования (реинжиниринг бизнес-процессов, автоматизация бизнес-процессов и внедрения информационных систем, системные исследования бизнес-процессов и др.);
• интерпретация стандартов (1-3) как заказчиком проектных работ, так и самим проектировщиком;
• принципы формирования словаря проекта и соглашения об основных понятиях, неопределенные стандартами (1-3) или нуждающиеся в уточнении.

Апробированные установочные концепции могут являться основой для разработки предложений по совершенствованию стандартов предприятия.

Не станем ограничиваться рассмотрением одной из целей моделирования, а попытаемся сосредоточиться на аспектах моделирования бизнес-процессов, имеющих общую значимость. Исходный контекст статьи — это абстрактный проект, целью которого является разработка модели бизнес-процессов, а предмет обсуждения — задача «настройки» ограничений (3-4) на этот проект. Фактически речь идет о процессе приспособления стандарта (tailoring process) и точек зрения проектировщика, который, как правило, содержит огромные возможности для привнесения субъективных решений, как по воле проектировщика, так и по воле заказчика. Поэтому необходимы дополнительные методические рекомендации, которые сузили бы область творческого «произвола» при модификации стандартов проектирования бизнес-процессов.

Рассмотрим рекомендации по конкретизации языков моделирования бизнес-процессов в контексте методологии IDEF0. Данный выбор не является принципиальным, а лишь отражает субъективные пристрастия автора. При этом следует иметь в виду, что предлагаемые принципы формирования рекомендаций и логику их применения легко распространить на отличные от IDEF0 методики проектирования бизнес-процессов с учетом трех аспектов моделирования бизнес-процессов: функционального моделирования, моделирования событий и ресурсов и унификаций описания бизнес-процессов.

Любой стандарт проектирования бизнес-процессов базируется на исходных понятиях — смысловых примитивах. Так, стандарт IDEF0 использует понятие «Работа» (Activity) для обозначения действия, а также обозначения интерфейсов «Вход» (Input), «Выход» (Output), «Управление» (Control) и «Механизм» (Mechanism), которые составляют графическую конструкцию (A), изображенную на 1.

1.

К сожалению, в IDEF0 эти примитивы определяются в общем виде, поэтому пользователи стандарта обычно прибегают к интерпретациям примитивов. Например, только на первый взгляд конструкция из 1 выглядит логичной, а формирование дополнительных концептуальных установок — ненужным. Как правило, у начинающего пользователя возникает недоумение, куда ему необходимо отнести понятие «Распоряжение»: к интерфейсу «Управление» или к интерфейсу «Вход»? Или куда отнести понятие «расходные материалы» при моделировании работы канцелярии: к «Входу» или «Механизму»? Дальше — больше. Стандарт IDEF0 исполнителей «Работ» (одушевленных и неодушевленных) относит к интерфейсу «Механизм». На уровне бытового сознания это не вызывает вопросов, однако, если вдуматься в суть понятия «исполнение», то становится ясным, что исполнитель «Работ» является активатором «Работ», составляющих данную «Работу» и приводящих к ее исполнению. Между тем, активатором «Работ» согласно IDEF0 является «Вход».

Подобных логико-лингвистических противоречий в интерпретациях профессиональные пользователи стандарта IDEF0 могут привести много. Приведенные примеры говорят о том, что проектировщику так или иначе придется «заузить» стандарт IDEF0, если для него важна непротиворечивость модели и собственных представлений о моделируемом объекте.

Для практического удобства можно предложить иную, зауженную интерпретацию исходных примитивов стандарта IDEF0 (графическая конструкция (Б) на 1). Сформулируем основную идею предлагаемой рекомендации по конкретизации языков моделирования бизнес-процессов.

Все «Работы» принадлежат одному классу — обладают одинаковым набором свойств и поведением.

Все связи между «Работами» принадлежат классу «Ресурс». Например, электронное издание «Налогового кодекса РФ» является реализацией (или экземпляром) общедоступного информационного ресурса, а уборщица Иванова И.И. является экземпляром ресурса «Уборщица офиса 202».

На IDEF0-диаграмах изображаются классы объектов. Однако проектировщик всегда отталкивается от знания только некоторых общих свойств конкретных реализаций (экземпляров) этих классов. Назовем такое множество свойств «точкой зрения на экземпляр класса». Эту посылку можно использовать для однозначной «привязки» ресурсов к трем возможным входам бизнес-процессов. Для этого на множестве ресурсов вводится классификация, основанная на различиях «точек зрения на экземпляры ресурсов».

1. Признак изменчивости экземпляров ресурсов при исполнении «Работы»:

• ресурсы, подлежащие трансформации в другие виды ресурсов;
• нетрансформируемые ресурсы.

Нетрансформируемые ресурсы могут быть неизнашиваемыми или изнашиваемыми (устаревающими). Так, значительная часть информационных ресурсов в электронной форме являются неизнашиваемыми (библиотека нормативных документов организации и др.). Примером изнашиваемых ресурсов могут служить вспомогательные инструменты, персонал. Описанные признаки относятся к экземплярам ресурсов, а не к самим ресурсам: понятия как абстрактные классы не изнашиваются.

2. Признак блокировки экземпляра ресурса «Работой», исключающий возможность использования экземпляра ресурса другими «Работами»:

• ресурсы, которые не могут блокироваться "Работами" (ресурсы общего пользования);
• блокируемые ресурсы (например, уборщица Иванова И.И.)

Правила разводки ресурсов, классифицируемых по описанным признакам, по интерфейсам, заданным стандартом IDEF0, иллюстрируются на примере «Общая модель бизнес-процессов (В)» ( 1). Предлагаемая интерпретация смыслового содержания интерфейсов IDEF0-стандарта не только полностью соответствует требованиям этого стандарта, но и лишена возможных логико-лингвистических противоречий, свойственных ряду других интерпретаций.

Важнейший компонент моделирования бизнес-процессов — оценка материальных, стоимостных и временных ресурсов, необходимых для исполнения всего множества процессов. В современных инструментах проектирования, поддерживающих IDEF0, для этих целей используется функционально-стоимостной анализ, а расчеты производятся методом непосредственной имитации исполнения «Работ». Можно встретить мнение, что одним из недостатков IDEF0-моделей, в которых по тем или иным причинам не определяются моменты активации работ, является ошибка функционально-стоимостного анализа, вызванная фактором нарушения последовательности «Работ». Эта ошибка считается допустимой для приближенных расчетов. Для более точных расчетов предлагается использовать иные инструменты; так, в BPwin наличествует возможность экспорта данных в систему EasyABC. Однако это слишком дорогое решение для такой простой задачи. Что мешает нам более четко определить моменты активации «Работ» на IDEF0-диаграммах?

Считается, что основным отличием стандартов, нацеленных на функциональное или процессное моделирование, являются их возможности по описанию событий и последовательности исполнения «Работ» во времени. В известном руководстве [4] пользователям стандартов IDEF0 и IDEF3 настойчиво навязывается идея о различном их назначении, говорится об отличиях интерпретации стрелок в IDEF0 и в моделях потока работ [5]. Покажем, что это утверждение далеко от действительности.

В качестве базовой посылки примем положение о том, «что не запрещено стандартом, то разрешено». Покажем, что IDEF0 не запрещает изображать события и определять последовательность «Работ» с помощью стрелок. Будем исходить из того, что в IDEF0 активаторами работ определены стрелки [5]. К сожалению, сущность такой активации в стандарте не поясняется. Логично предположить, что активация — это принуждение к исполнению «Работы» или, как минимум, изменение состояния «Работы», которое тоже можно толковать как начало исполнения. При этом активация может толковаться широко. Например, отсутствие информации на входе «Работы» тоже может рассматриваться как активация.

Однако в стандарте, как это ни странно, синтаксически не различаются «Работы», находящиеся на различных уровнях декомпозиции. Различия же между ними существенны. Согласно положению стандарта о том, что активаторами «Работ» являются стрелки, а на нижнем уровне декомпозиции бизнес-процессов стрелки описывают последовательность исполнения «Работ» [5], можно утверждать, что каждая «Работа» на нижнем уровне декомпозиции модели активируется только при активации всех ее входов. К сожалению, из текста стандарта не следует, что считать условиями активации «Работы» более высокого уровня. Стандарт рекомендует проектировщику, по возможности, не задумываться над этой проблемой, однако не настаивает на этом определенно [5].Читатель стандарта может в этом самостоятельно убедиться, если не вырывать фразы из контекста.

Существует еще аспект времени, который стандартом замалчивается, — момент завершения «Работы». Без его знания функционально-стоимостной анализ, основанный на моделировании, не будет завершен. Можно прятать голову в песок и не определять условие активации «Работы», но момент ее завершения мы видеть обязаны. К счастью, ответ на вопрос о моменте завершения «Работы» тривиален: «Работа» не может быть завершена, пока все ее входы не будут активированы. Теперь и нематематику должно быть ясным, что известные условия активации «Работ» на диаграммах нижнего уровня и известные условия окончания «Работ» на верхних уровнях позволяют однозначно восстановить информацию об условиях активации «Работ» на всех уровнях. Иначе говоря, условия активации «Работ» в IDEF0 являются предопределенными.

Рассмотрим теперь один из возможных вариантов конкретизации описания событий в IDEF0.

Моделирование организаций невозможно без учета происходящих в ней причинно-следственных связей или событий. Стандарт IDEF0 в явном виде не позволяет отображать события на схемах, поэтому инструментарий ARIS с возможностью изображать графический примитив «Событие» часто приводит в восторг некоторых разработчиков программных продуктов, вовлеченных по тем или иным причинам в организационное проектирование. У автора существуют серьезные сомнения в необходимости использования примитива «Событие» для целей моделирования событий (но не моделирования событий самого по себе).

Это обусловлено тем, что мы имеет дело не с самими событиями, а с информацией о явлениях, воспринимаемой как событие. Информация о явлении — это информационный ресурс. Бизнес-процессы обмениваются друг с другом только ресурсами и ничем иным, поэтому ясно, что класс «Событие» является вырожденным, и в «жизни» бизнес-процессов существует только один подкласс событий — «Поступление Ресурса», а сами «События» различаются видом ресурса. Например, нормативные документы, которые в соответствии с рекомендациями IDEF0 рассматриваются как «Управление», являются неизнашиваемым информационным ресурсом общего пользования. Другими словами, стрелки на IDEF0-диаграммах соответствуют «Событиям», а включение примитива «Событие» в любой стандарт проектирования бизнес-процессов ничем не оправдано и является избыточным — по крайней мере, если придерживаться ресурсной концепции управления организацией. Этот же вывод распространяется и на объекты, называемые «перекрестками» в стандарте IDEF3.

Итак, сформулируем еще одну установочную концепцию.

1. Исполнение «Работы» безусловно инициируется событием «Поступление Ресурса». Это соответствует классическим представлениям о том, что любое воздействие влечет реакцию. Не бывает воздействий без рефлексии на него. Поэтому поступление любого ресурса является управляющим воздействием.

2. Необходимым (но не достаточным) условием завершения «Работы» является свершение полного набора событий «Поступление Ресурса», связанных с интерфейсами «Работы».

Приведенная установочная концепция делает изобразительные свойства стандарта IDEF0 не только достаточными для описания ситуаций и условий исполнения «Работ» при моделировании организации, но и более выразительными, простыми и эффективными.

В качестве первой установочной концепции озвучивалась идея о принадлежности «Работ» одному классу объектов, обладающих одинаковым набором свойств и поведением. Для чего это нужно? Прежде всего, для того чтобы различные «Работы» могли общаться друг с другом на одном языке. Только в этом случае бизнес-процесс может быть открытой системой. О необходимости придерживаться идеологии открытых систем при проектировании модели бизнес-процессов как необходимом условии реализации принципа последовательных модернизаций писалось не раз [1, 2]. Только открытым системам свойственен низкий уровень издержек при сопровождении и доработках.

На моделирование бизнес-процессов, согласно методологии IDEF и первым ее интерпретациям, был ориентирован стандарт IDEF3. Основным его отличием от стандарта функционального моделирования IDEF0 была возможность задавать последовательность «Работ» с помощью дуг и условия на последовательность исполнения «Работ» с помощью логики «перекрестков» (синхронные и асинхронные И\ИЛИ, исключающее ИЛИ). Предполагалось, что проектировщик, не вдаваясь в описание логики взаимодействия «Работ», разработает функциональную IDEF0-модель до определенного уровня декомпозиции «Работ», а затем на нижних уровнях перейдет на моделирование бизнес-процессов в соответствии со стандартом IDEF3, отображая уже логику взаимодействия «Работ». Поскольку уровень декомпозиции IDEF0-модели, на котором осуществляется переход на стандарт IDEF3, определяется проектировщиком субъективно, то говорить о какой-либо универсальности представлений бизнес-процессов при таком подходе не приходится.

Как было показано, предлагаемая конкретизация положений IDEF0 в части описания событий и, следовательно, логики, не уступает по функциональности стандарту IDEF3. Так, в рамках ресурсной концепции управления организацией дуги в стандарте IDEF0 также могут показывать последовательность исполнения «Работ», а условия исполнения «Работ» задаются событиями «Поступление Ресурса». Возможно, это явилось одной из причин, почему в популярном инструментарии BPwin диаграммы, поддерживающие стандарт IDEF0, называются Business Process Diagram. Одно можно сказать точно: одновременное использование стандартов IDEF0 и IDEF3 в рамках одного проектного процесса никак не способствует однозначному пониманию понятия «бизнес-процесс» в системе стандартов IDEF.

Что такое «Работа», интуитивно ясно. Сложнее обстоит дело с бизнес-процессом, описываемым «Работами». В статье [3] собрано 10 различных определений бизнес-процесса и показано, насколько сложен логико-лингвистический анализ определений бизнес-процесса на смысловую непротиворечивость; там же приводится авторское определение. Для большей наглядности дадим определение бизнес-процесса, используя графическую нотацию IDEF0 и рекомендации по адаптации языка, сформулированные ранее. При разработке общей модели автором использовались установочные концепции, заимствованные из модели взаимодействия открытых систем, методических материалов ассоциаций документарной электросвязи и телекоммуникационного сообщества.

1. На вход бизнес-процесса поступают с выходов процессов-контрагентов ресурсы, которые преобразуются в бизнес-процессе в другие виды ресурсов, поставляемые контрагентам.

2. Все бизнес-процессы в организации объединены одной задачей — оказанием услуг друг другу на основе анализа запросов о поставке услуг. В частности, услугой может быть изготовление и поставка продукта.

3. Оказание услуг друг другу бизнес-процессы осуществляют согласно единой процедуре.

2.

На 2 представлена универсальная IDEF0-модель бизнес-процесса, показывающая сущность интерфейсов «Работы»; как правило, проектировщики бизнес-процессов при их моделировании ее не раскрывают. Особенность этого графического определения — его акцентирование на интерфейсах бизнес-процессов, описываемых в виде отдельных «Работ». Часто осознание необходимости интерфейсов приходит к проектировщику с запозданием, вынуждая его переделывать модель или возлагать функции интерфейсов рассматриваемого бизнес-процесса на его контрагенты. В этом случае желательно «принудительно» создавать сначала промежуточную IDEF0-диаграмму, на которой изображены «Работы»: входные и выходные интерфейсы бизнес-процесса и «Работа», отражающая сущность бизнес-процесса (ею обычно ограничивается неопытный проектировщик). Этого можно не делать только в случае, если проектировщиком осознанно отсутствие необходимости разрабатывать интерфейсы бизнес-процессов. Структура предложенной модели бизнес-процессов соответствует современным представлениям о структуре систем, в том числе и систем управления.

Перечисленные концепции довольно жестко ограничивают множество возможных способов унификации бизнес-процессов. Один из них представляет бизнес-процессы в виде триады «Работ»: «Анализ реакции внешней среды», «Моделирование», «Воздействие на внешнюю среду». Данная идея изложена в [1] и основана на предположении, что организация — это система процессов «рефлексии». Важнейшим элементом является «Моделирование». Выбор этого термина диктуется точкой зрения автора на то, что бизнес-процессы обмениваются друг с другом не объектами «реального» мира, а представлениями о них. Такая точка зрения позволяет адекватно переходить к задаче оценки стоимости услуг или продуктов.

Моделирование — «Работа», отвечающая за непосредственное преобразование поставляемых бизнес-процессом «Ресурсов» и формирование новых «Ресурсов», поставляемых другим бизнес-процессом. Другой важнейшей функцией этой «Работы» является планирование (или программирование) поставок «Ресурсов» другим бизнес-процессом. План поставок строится для рассматриваемого бизнес-процесса с использованием модели его внешней среды (скажем, на основе заявок на поставку ресурсов). Входным интерфейсом бизнес-процесса является «Анализ реакции внешней среды» (т.е. «Работа», обеспечивающая на основе модели внешней среды и правил наблюдения «фильтрацию» поступающих «Ресурсов» и формирование необходимых спецификаций «Ресурсов», требуемых для исполнения «Моделирования»). Выходным интерфейсом бизнес-процесса является «Воздействие на внешнюю среду» (т.е. «Работа», осуществляющая поставку «Ресурсов» контрагентам на основе плана поставок, а также направляющая отчеты о поставках «Моделированию»).

Механическое следование требованиям стандарта IDEF0 приводит, как правило, к игнорированию интерфейсов бизнес-процессов или к неполноте их описания. Беда не в том, что большая часть логики бизнес-процессов оказывается упущенной (ее можно восстановить позже), а в том, что логика операций, которые должны принадлежать одному из бизнес-процессов, часто возлагается проектировщиком на другие бизнес-процессы. Тем самым еще больше разрушается структурная однородность и универсальность представления бизнес-процессов. Следствием же является усложнение сопровождения модели на ее жизненном цикле и плохая масштабируемость модели (уникальность, неприспособленность к тиражированию и т.п.). Следование предложенному в статье способу унификации описания бизнес-процессов позволяет избежать подобных неприятностей.

Насколько предложенный подход к унификации описания бизнес-процессов будет полезен конкретному проектировщику, сильно зависит от его личных пристрастий, опыта реализованных проектов и иных обстоятельств. Большое значение имеет и область применения разрабатываемой модели. Так, для описания документооборота возможно, целесообразнее использовать Swim Lane — диаграммы, строящиеся в Bpwin на основе IFEF3-диаграмм, или сразу начинать проектирование с DFD-диаграмм. Предложенные «рецепты» являются выжимками приобретенного автором опыта при разработке процессных моделей нескольких организаций, для которого широта IDEF0 стандарта стала источником проектного «шума». Сущность приведенных рекомендаций выражается в направленном сужении стандартов организационного проектирования с целью «погружения» проектировщика в мир строгих абстракций, предлагаемых системной идеологией и общей теорией управления. Данные рекомендации окажутся полезными директорам информационных служб при постановке задач системным аналитикам и определении требований к стандартам разработки информационных систем.

1. С. Рубцов, Какой CASE-инструмент нанесет наименьший вред организации? // Директор информационной службы, 2002, № 1.
2. С. Рубцов, Взаимодействие открытых систем - старая концепция для новых идей. // Новые рынки, 2001, № 4.
3. С. Рубцов, Уточнение понятия 'бизнес-процесс'. Менеджмент в России и за рубежом, 2001, № 6.
4. R. J. Mayer, C. P. Menzel, M. K. Painter, P. S. deWitte, et al. Information Integration For Concurrent Engineering (IICE). IDEF3 Process Description Capture Method Report. - Wright-Patterson Air Force Base, Ohio: Air Force Materiel Command, 1995.
5. National Institute of Standards and Technology. Integration Definition For Function Modeling (IDEF0). - Washington: Draft Federal Information, 1993.