Содержание к диссертации
Введение
1 Управление бизнес-процессами предприятия. представление знаний ВИС . 10
1.1 Системы управления бизнес-процессами предприятия 10
1.2 Мультиагентный подход и мультиагентные системы 13
1.2.1 Архитектуры, ориентированные на сервисы 13
1.2.2 Основные определения и понятия теории мультиагентных систем 17
1.2.3 Области применения MAC 21
1.2.4 Стандартная архитектура MAC FIPA 2000 22
1.3 Модели представления знаний в MAC 26
1.3.1 Продукционная модель 26
1.3.2 Формальные логические модели 27
1.3.3 Семантические сети 29
1.3.4 Фреймовые модели 30
1.4 Онтологии и инженерия онтологии 31
1.4.1 Онтологии и онтологические системы 31
1.4.2 Языки описания онтологии 33
1.4.3 Обзор нотаций для визуального представления онтологии 35
1.5 Выводы 40
2 Методика реализации онтологии для системы управления бизнес-процессами предприятия 41
2.1 Концептуальная модель системы управления бизнес-процессами 41
2.2 Моделирование бизнес-процессов в нотации диаграмм активности UML .44
2.3 Моделирование понятий и классов онтологии 47
2.4 Описание знаний и методов онтологии 51
2.5 Описание бизнес-процессов на расширенном языке XPDL 54
2.6 Формальная модель МАСУБП 57
2.7 Выводы 60
3 Разработка архитектуры мультагентпой системы управления бизнес-процессами предприятия 62
3.1 Формирование архитектуры системы управления бизнес-процессами предприятия 62
3.2 Реализация онтологии в MAC 68
3.2.1 Реализация онтологии FIPA на расширенном Прологе 70
3.2.2 Реализация языка FIPA SL Language на расширенном прологе 73
3.3 Реализация компонентов MAC 76
3.3.1 Реализация ВРМ-агента 76
3.3.2 Реализация ВР-агентов 77
3.3.3 Исполнение экземпляров БП по событию 78
3.3.4 Реализация А-агентов 80
3.3.5 Реализация репозитариев 81
3.4 Выводы 83
4 Практическое применение методики реализации онтологии 84
4.1 Применение разработанной методики на предприятии "BetterWorldBooks".84
4.2 Применение разработанной методики на предприятии ОАО "Завод Автоприбор" 93
4.3 Оценка результатов внедрения МАСУБП на предприятии 98
4.4 Инструментарий разработки моделей бизнес-процессов и онтологии MAC 101
4.5 Применение разработанной методики и инструментальных средств в учебном процессе 105
4.6 Выводы 106
Заключение 108
Список используемой литературы
- Системы управления бизнес-процессами предприятия
- Концептуальная модель системы управления бизнес-процессами
- Формирование архитектуры системы управления бизнес-процессами предприятия
- Реализация онтологии в MAC
Введение к работе
Современной тенденцией развития бизнеса является внедрение ERP I MRP-систем и систем управления бизнес-процессами предприятия (BPMS-системы). Класс корпоративных информационных систем (КИС), ориентированных на управление бизнес-процессами (БП) относят к автоматизированным системам управления бизнес-процессами (СУБП) предприятия.
Современные СУБП построены на объектно-ориентированных технологиях, зачастую имеют сервисно-ориентированную архитектуру (Service Oriented Architecture, SOA), а также обладают стандартными инструментами управления базами данных. Однако, как показала практика, число неудачных внедрений таких систем достигает 30 % и более. Основная причина этих неудач лежит в методологии построения СУБП. В силу того, что современные системы управления являются объектно-ориентированными, в них слабо развита возможность адаптации к конкретным бизнес-процессам организации в условиях быстро меняющейся рыночной среды.
Перспективной технологией для построения СУБП, позволяющей учесть динамику развития организации, а также опыт и знания управляющего персонала, является технология, основанная на бизнес-правилах. Бизнес-правила - это утверждения и логические цепочки, которые описывают и ограничивают структуру предприятия, ее операции и стратегию. Бизнес-правила - это знания, которыми обладает управляющий персонал организации, на основании этих знаний возможно адекватное управление бизнес-процессами. Осуществляя идентификацию и формализацию бизнес-правил, можно добиться лучшей адаптации к рыночным и производственным изменениям, при этом обеспечивается большая коммуникабельность, взаимопонимание персонала и возможность внесения независимых от программного кода изменений [35].
Системы, функционирующие на основе формализованных бизнес-правил, являются системами, основанными на знаниях или системами ситуационного управления. Основной задачей при создании таких систем является построение формальных моделей предметных областей (ПО) или онтологии.
Изначально понятие онтологии заимствовано из философии, где онтологией называется философское учение об общих категориях и
6 закономерностях бытия. В рамках искусственного интеллекта термин «онтология» используется для описания объектов и явлений мира в формализованном виде, пригодном для компьютерной обработки. Применение аппарата категорий к структуризации знаний привело практически к одновременному появлению теории концептуальных графов, разработанной Дж. Сова, и способа представления знаний в виде онтологии, разработанного Н. Гуарино. Оба эти подхода ориентированы на отнесение объектов мира к той или иной категории. Введение онтологии позволяет упростить процесс совместного и многократного использования знаний.
Приложение онтологии к бизнес-процессам позволит создать интеллектуальную систему управления бизнес-процессами, основанную на знаниях о предметной области, благодаря которой можно будет использовать весь формализованный опыт, накопленный при управлении организацией. Кроме того, такой подход за счет совместного использования знаний и за счет определенного контракта в виде формальных онтологии позволяет создать единое информационное поле не только для управления внутренними бизнес-процессами организации, но и для интеграции сотрудничающих предприятий на основе внешних процессов.
Одним из перспективных направлений в моделировании подобных систем является мультиагентный подход, который позволяет в сочетании с методами искусственного интеллекта строить распределенные интеллектуальные управляющие системы. Данный подход широко рассмотрен в теории распределенных интеллектуальных информационных систем (РИИС) Л.П. Швецова и С.А. Яковлева. В данной теории рассматривается методология проектирования РИИС, которая включает в себя следующие этапы: идентификацию предметной области (ПО) или онтологии; структурирование знаний о ПО; формализацию; реализацию; отладку и тестирование. В качестве модели для структурирования знаний о ПО А.Н. Швецовым и С.А. Яковлевым используется фреймовая модель, которая позволяет лишь описать статический аспект предметной области, то есть выявить сущности ПО и отношения между ними. Поведенческий аспект в этой модели не рассматривается, хотя его включение при описании предметной области позволит создать алгоритмы функционирования элементов системы.
В данной диссертации автором предлагается дополнять знания о ПО информацией о поведении сущностей, что в сочетании с формальной логической моделью представления и обработки знаний позволит строить системы с возможностью логического вывода и адаптивными алгоритмами функционирования на основе имеющихся фактов.
Повышение эффективности управления за счет автоматизации поддержки принятия решений, в том числе и на основе методов и средств искусственного интеллекта, рассмотрено в трудах В.И. Васильева, Т.А. Гавриловой, В.А. Геловани, А.Н. Швецова, С.А. Яковлева, Б.Г. Ильясова, Д.А. Поспелова, Ю.Ф. Телыюва, Э.А. Трахтенгерца, И.Ю. Юсупова, а также зарубежных ученых Н. Гуарино, М. Вулдриджа, Н. Дженнингса, А. Аамодта, Р. Бергмана, М. Рихтера и др. Вопросы управления сложными объектами рассматривались в трудах отечественных ученых В.М. Глушкова, А.Г. Мамиконова, Б.Я. Советова, Г.Г. Куликова, О.Б. Низамутдинова, Ю.А. Кафтанюка, О.В. Логиновского, А.В. Кострова, В.А. Горбатова, С.А. Редкозубова и др.
ПЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Целью диссертации является совершенствование систем управления бизнес-процессами за счет повышения гибкости и снижения затрат на их поддержку с помощью интеллектуализации на основе расширенных онтологии. Перед автором в данной работе поставлены следующие задачи:
Разработка модели расширения онтологии для описания поведения сущностей предметной области;
Разработка архитектуры мультиагентной системы (МАС) управления бизнес-процессами предприятия;
Разработка алгоритмов трансляции /М-моделей предметных областей и формализованных бизнес-процессов в Пролог- и XPDL-код, соответственно, для функционирования агентов на основе онтологии;
Разработка методики реализации онтологии для системы управления бизнес-процессами на основе логического языка программирования для интеллектуализации управления бизнес-процессами предприятия;
Реализация инструментария для создания моделей онтологии и бизнес-процессов.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
В данной диссертации применяются следующие методы исследования:
системный анализ;
процессный подход к управлению предприятиями;
объектно-ориентированный анализ и проектирование;
онтологический подход к представлению знаний;
формальные логические модели представления и обработки знаний;
мультиагентный подход к созданию информационных систем (ИС);
теория множеств.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ следующие основные положения:
Формальная теоретико-множественная модель расширения онтологии для описания поведения сущностей предметной области.
Методика реализации онтологии на основе формальной логической модели для управления бизнес-процессами предприятия.
Совокупность алгоритмов трансляции и функционирования агентов на основе онтологии.
Визуальное инструментальное средство для разработки онтологии MAC и моделей бизнес-процессов (БП).
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
Научная новизна работы заключается в следующем:
предложена формальная теоретико-множественная модель расширения онтологии для описания поведения сущностей предметной области;
разработана методика реализации онтологии на основе формальной логической модели для управления бизнес-процессами предприятия;
разработана архитектура мультиагентной системы управления бизнес-процессами предприятия.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Практическая значимость работы заключается в следующем:
Построены и реализованы алгоритмы трансляции и функционирования агентов на основе онтологии.
Разработано визуальное инструментальное средство для разработки моделей бизнес-процессов (БП).
Разработано визуальное инструментальное средство для разработки онтологии MAC.
4. С помощью разработанной методики реализована онтология и бизнес-процесс оценки цены книгопечатной продукции предприятия, а также произведена оценка внедрения мультиагентной системы управления бизнес-процессами предприятия, основанной на знаниях.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:
международной научно-технической конференции «Новые методологии проектирования изделий микроэлектроники» (Владимир, 2004);
международной научно-технической конференции «Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования» (Вологда, 2005);
19-й международной научно-технической конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Воронеж, 2006);
20-й международной научно-технической конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Ярославль, 2007);
выставке «Электронная Губерния 2006» (Владимир, 2006, экспонат «Платформа для создания визуальных редакторов моделей»);
Также результаты работы обсуждались в проведенных с участием автора работах во Владимирском государственном университете в рамках НИР № 3411/06 по заказу ФГУП «ФНПЦ НИИИС им. Ю.Е. Седакова» ПУБЛИКАЦИИ.
Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 8 работах, среди них имеется статья из перечня ВАК. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 111 страницах, включающих 39 рисунков, 5 таблиц, список использованных литературных источников, состоящий из 106 наименований, и 8 приложений.
Системы управления бизнес-процессами предприятия
Развитие средств коммуникаций усилило конкуренцию и расширило границы локальных рынков до национальных и транснациональных, ускорив время совершения экономических операций и финансовых транзакций, что привело к появлению экономики информационного общества [49]. В итоге перед современными предприятиями, где эксплуатируются сотни программных систем, остро встала задача интеграции решений из числа готовых компонентов, заказных программ и собственных разработок [32].
Компании должны поставить в центр компьютерной автоматизации и поддержки не данные, не приложения, а процессы. Они должны переключить свое внимание с систем регистрации на системы процессов. Короче говоря, стратегия обработки данных должна уступить место стратегии обработки процессов [9].
Это значит, что предметом совместного пользования служащих фирмы, ее клиентов, поставщиков и коммерческих партнеров должна стать не только «база данных», но и всегда готовая к применению, всегда пополняемая и способная обеспечивать конкретные действия «база процессов», которая отражает динамические события всей коммерческой экосистемы. Предприятиям требуются не системы учета типичных бизнес-приложений для офисов, а динамичные системы описания процессов. Последние не просто фиксируют то, что происходит в данное время; в них отражаются события прошлого и описывается курс будущих действий [30].
Бизнес-процессы превращаются в центральные компоненты и главные строительные блоки всех систем автоматизации и бизнеса. Главная задача конструирования - обеспечить возможность адаптации к изменениям. Именно через управление гибкими бизнес-процессами возможно осуществление мониторинга, постоянного совершенствования и оптимизация целых цепочек добавления стоимости [15, 39].
Кроме того, в ходе создания новых информационных систем, содержащих сведения о процессах и способных «понимать» структуру процессов предприятия по всей цепочке добавления стоимости, компании должны использовать выделяемые сегодня средства на развитие информационных технологий. Компании требуют революционных изменений в подходах к автоматизации, которые будут состоять в том, что автоматизировать нужно хозяйство всего предприятия. Они хотят перенести точку приложения своих усилий с дальнейшей автоматизации интеграции, цель которой состоит в том, чтобы компенсировать ограничения информационных технологий, на управление бизнес-процессами. Это революционное изменение и есть методология управления бизнес-процессами, а ее технологический мотор - система управления бизнес-процессами (Business Process Management System, BPMS) [32, 55].
Можно выделить следующие разновидности систем управления рабочими процессами [30]:
Ориентированные на задачи (workflow) - автоматизация работы всех исполнителей по разным задачам (Staffware).
Ориентированные на рабочую группу (groupware) - автоматизация работы коллектива исполнителей с разделением доступа и совместным использованием общей информации без структуризации и правил, обмен сообщениями, свободная маршрутизация (ad hoc routing), ведение разделяемого графика работ и календаря, (Lotus Notes и Microsoft Exchange).
Ориентированные на документ (docflow) - автоматизация работы исполнителей по маршрутам обработки документов в соответствии с их видом и настройками, зависящими от состояния документа и статуса исполнителя (встроенные в системы управления документооборотом и автономные системы типа 4i/Workflow от Documentum, CyberRouting от Hummingbird и WorkDoc от і Manage).
Ориентированные на обмен данными и доставку сообщений (message queue) - это системы очередей сообщений и их гарантированной доставки между предприятиями и программными системами, к примеру, MQSeries (IBM) и MSMQ (Microsoft).
Ориентированные на интеграцию приложений (EAI - Enterprise Applications Integration) - системы, предназначенные для обеспечения обмена данными между системами в масштабах предприятия (TIB/InConcert от TIBCO и
WebSphere MQSeries Integrator от IBM, а также специализированные пакеты SeeBeyond, WebMethods, Vitria).
Ориентированные на типовые процедуры - регламент определенных действий и обязанностей (подобные системы встраиваются в решения ERP и CRM, например, Oracle Workflow или Siebel Workflow).
ВРМ предоставляет компаниям убедительный, прогнозируемый и гибкий способ для проведения инноваций и трансформаций. Однако не следует путать этот способ с автоматизацией [38].
Из всего вышесказанного можно сделать следующие выводы относительно требований, предъявляемых к средствам описания и системам управления бизнес-процессами.
Одна из основных идей третьей волны ВРМ заключается в мобильности и возможной изменчивости бизнес-процессов, выдвигая при этом парадигму «программирования без программистов». В данной работе не ставится целью изучение реальности или утопичности данной парадигмы, тем не менее, эта идея имеет вполне явный здравый смысл. Попытаемся его раскрыть.
Все технические детали спрятать за некоторой оболочкой и представить технически менее подготовленному пользователю возможность управлять очень мощными распределенными и разнородными программно-аппаратными средствами. В данном случае помочь должна одна из ныне популярных и стремительно развивающихся технологий - технологии мультиагентных систем или конкретно технологии веб-сервисов, которые по замыслу создателей должна создать единую платформу взаимодействия между программными компонентами [6].
Концептуальная модель системы управления бизнес-процессами
Концептуально модель СУБП, основанную на знаниях, можно отобразить на следующем рисунке:Два нижних уровня представляют собой уровни описания предметных областей и инструменты работы с ними. Предметные области могут быть описаны в любой удобной графической нотации, которой владеют архитекторы онтологии. Это могут быть языки UML, /ДЕТ -диаграммы, графовые модели и т.д. Также онтологии могут быть непосредственно описаны с помощью формальных языков представления предметных областей. На этом уровне могут использоваться такие логические языки программирования, как Пролог, а также дескриптивные ХМ,-языки типа OWL (Ontology Web Language).
Главным продуктом двух нижних уровней является формальное описание знаний о предметной области. Такое описание должно иметь универсальную форму и должно соответствовать модели онтологии, рассмотренной выше. Здесь в качестве языка описания предлагается использовать Пролог-программы. Главным преимуществом такого выбора является возможность логического вывода знаний на основе логики предикатов первого порядка. Запись знаний об операциях в форме продукционных правил «ЕСЛИ ..., ТО ...» позволяет удобно построить логическую цепочку выполнения операций концептов, то есть бизнес-правил.
При построении онтологии необходим квалифицированный персонал, обладающий навыками системного анализа, концептуального мышления, а также знаниями о технологиях, бизнес-процессах организации и методах принятия решений в формализуемых предметных областях. Это персонал управленческого класса, бизнес-консультанты и бизнес-аналитики.
На уровне инфраструктуры система представляет собой в общем случае агентную платформу, которая обеспечивает автономным агентам, обладающим знаниями о предметных областях и способным осуществлять логический вывод на основе имеющихся у них фактов, возможность взаимодействовать друг с другом, решая поставленные перед ними бизнес-задачи. Многоагентные системы обладают всеми чертами ЗШ-систем и поддерживают все современные стандарты и технологии.
На основе онтологии и агентной платформы формируются уровень поддержки бизнес-процессов и уровень управления ими в виде многоагентной системы управления бизнес-процессами (МАСУБП). Бизнес-процессы формализуют с помощью построенных ранее онтологии. При этом бизнес-функции, исполнители действий, ресурсы и объекты (документы), используемые в процессах, уже должны быть определены в онтологиях. Такой подход описания бизнес-процессов на основе онтологии также обеспечивает дополнительный контроль за бизнес-средой предприятия: изменение бизнес-процессов требует соответствующего изменения онтологии (например, изменение онтологии, отражающей организационную структуру предприятия), а изменение предметной области в силу внешних или внутренних факторов приводит к корректировке бизнес-процессов.
За счет введения онтологии и их формализации у СУБП, основанной на знаниях, также появляется возможность реализации уровня интеграции предприятий в комплекс интегрированных распределенных систем управления бизнес-процессами (КИРСУБП), если интегрируемые организации будут использовать одинаковые базовые онтологии для взаимодействия. Онтологии здесь определяют своего рода контракт или протокол для интеграции информационных систем, предлагают «общий язык» для общения между различными организациями. Такая интеграция может быть реализована благодаря информационной поддержке внешних бизнес-процессов предприятий.
Процесс описания внешних бизнес-процессов является ключевым этапом при построении МАСУБП, так как на основе формального описания бизнес-процессов осуществляется сборка прототипа мультиагентной системы.
Для того чтобы описание соответствовало нуждам при решении задачи построения MAC необходимо для элементов - действий {actions, activities) дополнительно указывать исполнителя действий и онтологии, в рамках которых выполняется действие.
Для описания бизнес-процессов автором предлагается использовать нотацию диаграмм активности UML 2.0, как одну из наиболее распространенных стандартных нотаций формализации бизнес-процессов.
В UML для описания исполнителей используется метод добавлений линий «swim lanes», однако такой способ не удобен с графической точки зрения, поэтому для указания действиям исполнителей и онтологии предлагается использовать расширенные атрибуты: Performer - атрибут, ссылающийся на исполнителя данного действия, исполнитель действия должен быть описан в организационной модели (модели исполнителей); Performer Action - атрибут, указывающий действие, которое выполняет исполнитель в данной деятельности. Действие должно быть описано как в модели исполнителей, так и в описании онтологии; Ontology - атрибут, ссылающийся на онтологию, в рамках которой исполнитель выполняет действие.
Формирование архитектуры системы управления бизнес-процессами предприятия
Этапы или уровни реализации мультиагентной системы управления бизнес-процессами предприятия, основанной на знаниях, можно представить на следующем рисунке: cidbpm
В тексте данной диссертации не рассматриваются аспекты реализации представленных уровней, их концептуальные модели приведены в прил. 6. В данной главе основное внимание уделено вопросам реализации агентов на уровне управления бизнес-процессами {Enterprise Level). За выполнение бизнес-процессов предприятия должна отвечать многоагентная система, интегрированная в аппаратно-программный комплекс (корпоративную систему) данного предприятия. Такая система должна обладать функциями, характерными для Workflow-cncTQM [105]: формирования репозитария бизнес-процессов; имитационного моделирования бизнес-процессов; контроля за выполнением экземпляров процессов; протоколирования работы; администрирования системы и т.д.
Реализовать такую многоагентную систему управления бизнес-процессами (МАСУБП) предприятия, основанную на знаниях, целесообразно на основе одной из стандартных архитектур, в качестве которой была выбрана FIPA 2000, поскольку она позволяет строить многоагентные системы со стандартными интерфейсами взаимодействия как на уровне агентов, так и на уровне целых систем. Кроме того, применение данной архитектуры в качестве базовой при создании МАСУБП заранее обеспечивает ее совместимость с другими MAC, а также избавляет разработчиков от решения вопросов коммуникации агентов и транспорта сообщений. Таким образом, для формирования МАСУБП справедливы следующие положения: 1. Все агенты взаимодействуют друг с другом с помощью службы транспорта MTS (Message Transport Service); 2. За управление агентами отвечает служба менеджмента агентов AMS (Agent Management System); 3. Регистрация и обнаружение агентов производится с помощью множества справочных служб DF (Directory Facilitator); 4. Акты коммуникации агентов происходят с помощью передачи ACL-сообщений на одном из стандартных языков (SL Language, KIF, CCL, RDF Content Language) в соответствии со стандартными протоколами взаимодействия FIPA (request, query, contract, brokering interaction protocols). На рис. 3.2 показана разработанная автором обобщенная архитектура МАСУБП предприятия, обладающая возможностью управления бизнес-процессами.
За управление выполнением экземпляров бизнес-процессов отвечает агент ВРМ (Business Process Management Agent). Формальное описание бизнес-процесса ДРМ-агент получает от агента RBPR, управляющего репозитарием бизнес-процессов BPR (Business Process Repository). Репозитарий бизнес-процессов представляет собой внешнее хранилище, имеющее соответствующий интерфейс для взаимодействия с внешними клиентами. ВРМ-агент, взаимодействуя с агентом пользовательского интерфейса UIA, позволяет инициировать выполнение бизнес-процессов (БП) в соответствии с пользовательскими данными, а также получать информацию о ходе его выполнения. Кроме того, пользовательский интерфейс необходим для внешнего администрирования системы.
Все экземпляры «прогоняемых» системой БП или субпроцессов, должны находиться в различных потоках управления, вследствие чего для каждого выполняемого БП агентом ВРМ создается агент ВР (Business Process), управляющий выполнением действий (работ) агентами - исполнителями - А-агентами.
Генерация 5Р-агентов осуществляется ЯРМ-агентом динамически во время инициирования экземпляра бизнес-процесса. При этом агенты ВР регистрируются в справочной службе бизнес-процессов (DFBP). Для выполнения необходимых действий ВР-агеты либо вновь создают -агентов, либо находят их, если они уже были созданы ранее, с помощью соответствующей справочной службы агентов - исполнителей (DFA) на основании соответствующей информации из определения данного бизнес-процесса.
Каждый -агент выполняет действия в соответствии с онтологией из репозитария онтологии (Ontology Repository), за управление которым отвечает агент R0R. Таким образом, МАСУБП в формальном виде можно представить в виде кортежа: MABPMS = (ВРМ, DF, ВР, A, R), где ВРМ - агент управления бизнес-процессами (5Р.М-агент) и его поведение; DF - множество справочных служб MAC; ВР - множество ВР-агентов и их поведений; А - множество А-агентов и их поведений; R - множество агентов управления репозитариями.
Следует заметить, что под поведением следует понимать все отношения между агентами. Интеграция многоагентной системы и системы управления бизнес-процессами (СУБП) предприятия осуществляется за счет использования в MAC агентов - актеров (Л-агентов), или агентов - исполнителей, являющихся интерфейсами к СУБП каждого предприятия. Вообще, тип интерфейса таких агентов может быть трех видов: пользовательский интерфейс (user interface); программный интерфейс (programming interface). Интерфейс предполагает взаимодействие с ИС уровня предприятия (система менеджмента качества, система Workflow, система логистики и т.д) через соответствующий API (Application Programming Interface); интерфейс к данным (data interface). Это может быть интерфейс к СУБД, СУБЗ, файловым системам, 1ШР-системам и т.д.[17]
При интеграции МАСУБП каждого предприятия в единую систему будет построена агентная платформа КИРСУБП. Таким образом, все предприятия будут иметь общее информационное поле. Агентная платформа КИРСУБП должна отвечать следующим требованиям. Наличие возможности передачи сообщений о возникновении событий от одной МАСУБП к другой в зависимости от области видимости конкретного события (см. п. 3.1.3). Для того чтобы агенты МАСУБП каждого предприятия «понимали» друг друга и оперировали одними и теми же понятиями, необходимо наличие репозитария базовых онтологии. Следует отметить, что каждая онтология в МАСУБП должна расширять базовую онтологию, которая должна содержать все понятия, используемые при межорганизационных отношениях, а также действия над ними.
Ниже представлены варианты централизованной и децентрализованной архитектур агентной платформы КИРСУБП (рис. 3.3, 3.4). Как видно из рисунков, децентрализованная архитектура получается путем ввода в МАСУБП одного агента, менеджера распределенных событий, и трех справочников, данные в которых должны периодически синхронизироваться путем репликации.
Реализация онтологии в MAC
Применение разработанной методики построения систем управления БП предприятия, основанных на знаниях можно рассмотреть на примере корпорации «BetterWorldBooks» (South Bend, США), в автоматизации бизнес-процессов которой участвует отечественное ООО «Фирма Инреко ЛАН». Автор данной работы выступал в роли ведущего разработчика проекта.
Корпорация «BetterWorldBooks» специализируется на продаже новых и поддержанных книг на более десяти ведущих торговых Интернет-площадках мира (Amazon, Half, eBay, AbeBooks, TextBookXn т.д.). В географию деятельности предприятия входят США, страны ЕС и Япония. Корпорация работает со многими поставщиками литературы. Для сбора книг в разных штатах США нанимаются «региональные директора», которые организовывают так называемые book drives (акты сбора книг) в учебных заведениях и отправляют их на склад. Помимо сбора книг со студентов компания сотрудничает с библиотеками (ввозит поддержанные книги оптом). Кроме того, корпорация занимается перепродажей книг оптовых поставщиков. На корпорацию постоянно работают более 200 человек, ежегодный оборот компании составляет более 15 млн. долларов США.
Одна из основополагающих идей бизнеса «BetterWorldBooks» -автоматическое выставление цен на книги. Суть состоит в том, что необходимо анализировать предложения конкурентов и выставлять на те же книги цену чуть ниже. Чтобы обеспечить такую «демпинговую» торговлю необходимо автоматизировать бизнес-процесс оценки цены книг, включая поиск предложений от других поставщиков, анализ конкурентных цен и выставление собственных значений цен.
Бизнес-процесс определения цен с учетом цен конкурентов на основе формализованных бизнес-правил так называемых ценовых стратегий зависит от динамически меняющейся конкурентной среды. При определении ценовых стратегий часто требуется адаптация их алгоритма к рыночным и производственным изменениям предприятия. Применение онтологического подхода в отличие от объектно-ориентированного подхода не требует изменения программного кода системы автоматизации, что позволяет не обращаться к производителю программного обеспечения. Изменение бизнес-правил, используемых в ценовых стратегиях, при использовании системы, основанной на знаниях, может выполнять управляющий персонал предприятия без потерь и затрат на заказ, обновление и тестирование нового программного кода.
Согласно разработанной методике необходимо построить расширенную онтологию предметной области и бизнес-процессы на основе полученных онтологии. В данной главе рассмотрим пример применения предложенной методики к построению мультиагентной системы управления бизнес-процессом автоматического определения цены на продукты на основе конкурентных цен. Этот процесс далее будем называть бизнес-процессом репрайсиига (repricing business process).
Основным этапом построения системы управления является анализ и формализация предметной области [21]. На рисунке 4.1. представлена онтология в виде диаграммы UML, в рамках которой возможно выполнение бизнес-процесса репрайсиига.
Рассмотрим семантику понятий и отношений между ними, выявленных на этапе анализа при формировании онтологии. Основными понятиями здесь являются: продукт (Product) - описывает уникальный товар (в данном случае книги) и его характеристики, такие как название, автор/создатель, год выпуска/год издания и его ISBN; торговая площадка (Market) - отражает торговую Интернет-площадку, на которой возможна продажа экземпляров продуктов и возможен поиск цен на продукты от конкурентов. Торговая площадка в рамках рассматриваемой онтологии имеет имя. Другие атрибуты и концепт-методы понятий, несущественные для описания предложенной методики в данной диссертации опущены. Так, для торговых площадок это были их адреса, точки доступа к сервисам, а также операции по получению и обработке информации о конкурентах;
состояние (Condition) - характеризует состояние конкретного экземпляра продукта. Состояние - это понятие, имеющий конкретный набор истинных фактов. Состояние экземпляра может быть «хорошее», «отличное», «плохое», «очень плохое» и т.п.
листинг (Listing) - подготовленный для продажи на определенном рынке экземпляр продукта. Описывает конкретный физический экземпляр продукта, который может присутствовать на складе. Например, продуктом является издание книги Дж. Толкиена «Властелин Колец» 1985 года. Тогда экземпляром продукта может являться конкретная книга, выпущенная в этом издании и находящаяся на складе. Листинг относится к конкретному продукту, имеет состояние и связан с торговой площадкой, что показано в онтологии в виде связей композиции. На складе может быть множество экземпляров одного продукта, каждый из экземпляров характеризуется своей ценой, которая выставляется как результат выполнения рассматриваемого бизнес-процесса и зависит от состояния, торговой площадки и ценовой стратегии, применяемой при оценке продукта.
конкурентный продавец (Seller) - это понятие описывает продавца, который также продает продукты на торговой площадке. Каждый продавец обладает уникальным именем на рынке. Отношение между торговой площадкой и продавцом отражено в онтологии в виде композиции. Каждый продавец в системе может быть ранжирован в зависимости от доверительного отношения к ценам, предлагаемым им. Ранг конкурентного продавца описывается понятием SellerRank и характеризуется ранговым значением. Продавец может иметь связь с конкретным фактом ранжирования, а может и не иметь, что показано в атрибутах отношения данных концептов.
конкурентная цена (Competitive Price) - это цена конкурентого продавца на экземпляр продукта на конкретной торговой площадке. Понятие конкурентной цены связано отношенем композиции с понятием состояния (для определения состояния экземпляра), продукта, продавца и рынка, на котором данная цена была установлена.
Похожие диссертации на Интеллектуализация управления бизнес-процессами предприятия
