Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор и анализ проблем моделирования регла ментов административных процедур. постановка за дачи исследования 11
1.1. Задача обеспечения оказания услуг населению в электронном виде в рамках государственной программы «Электронная Россия» 11
1.2. Особенности компьютерного представления регламентов исполнения административных процедур 16
1.3. Возможности и проблемы графоаналитического моделирования организационно-деловых процессов 21
1.4. Обзор требований к электронным моделям административных регламентов и формулирование задачи исследования 30
Выводы 35
2.Исследование и разработка метода системного компьютерного графоаналитического моделирова ния регламентов административных процедур 36
2.1. Уточнение и формулирование требований к системным компьютерным графоаналитическим моделям регламентов административных процедур 36
2.2. Обоснование выбора системного подхода «Узел – Функция – Объект» для совершенствования процедуры компьютерного моделирования регламентов административных процедур 40
2.3. Обоснование выбора графоаналитической нотации для компьютерного моделирования регламентов административных процедур... 45
2.4. Разработка метода системного компьютерного графоаналитического моделирования регламентов административных процедур путем модификации выбранной нотации моделирования с помощью системного подхода «Узел – Функция – Объект» 48
Выводы 53
3. Исследование и разработка метода формально го описания систем в рамках системного подхода «узел – функция – объект» 54
3.1. Сравнительное исследование алгебраических средств теории паттернов и исчисления процессов и обоснование их выбора для форма лизации системного подхода «Узел – Функция – Объект» 54
3.2. Формализация представления системы в терминах «Узел», «Функция», «Объект» путем интеграции средств теории паттернов и исчисления процессов 58
3.3. Определение операций исчисления функций элементов «Узел – Функция – Объект» 62
3.4. Формализация процедур декомпозиции и агрегации линейных и нелинейных элементов «Узел – Функция – Объект» 70
3.5. Эквивалентность функций элементов «Узел – Функция – Объект и преобразования подобия УФО-элементов 80
Выводы 86
4. Разработка и апробация метода системного формализованного графоаналитического моделирования административных процедур 87
4.1. Разработка метода системного формализованного графоаналитического моделирования административных процедур путем описания диаграмм с помощью алгебраических средств 87
4.2. Преобразование графического и формализованного описания диаграмм BF-UFOSh в выражения на языке исполнения бизнес-процессов 94
4.3. Учет содержания административных процедур в процессе их формализованного графоаналитического моделирования 104
4.4. Апробация предложенного метода моделирования административных процедур при проектировании программной системы для обеспечения оказания услуг населению в электронном виде 108
Выводы 116
Заключение 117
Список использованных источников
- Особенности компьютерного представления регламентов исполнения административных процедур
- Обоснование выбора системного подхода «Узел – Функция – Объект» для совершенствования процедуры компьютерного моделирования регламентов административных процедур
- Формализация представления системы в терминах «Узел», «Функция», «Объект» путем интеграции средств теории паттернов и исчисления процессов
- Преобразование графического и формализованного описания диаграмм BF-UFOSh в выражения на языке исполнения бизнес-процессов
Особенности компьютерного представления регламентов исполнения административных процедур
В большинстве публикаций участников программы «Электронная Россия» получение упомянутых выше эффектов связывается с применением бизнес-инжиниринга к задачам государственного управления. Рассмотрим возможности и перспективы применения бизнес-инжиниринга к задачам государственного управления, используя, например, публикации на сайте ООО «Пайс Консалтинг» [7].
При таком подходе государство рассматривается как корпорация, занимающаяся оказанием услуг своим гражданам-клиентам. Корпорация эта сверхкрупная и не вполне обычная. Тем не менее, на уровне государства реализуются все основные направления деятельности типичной компании: стратегическое планирование, управление структурой и бизнес-процессами, финансовый и коммерческий менеджмент, управление персоналом и т. д.
Представление государства как фирмы и моделирование его деятельности отнюдь не чья-то выдумка. Оценка деятельности государственных органов по определенным показателям, применение в практике государственных органов моделей организационного проектирования, взаимодействие органов исполнительной власти как бизнес-подразделений – известны в мире. Во многих странах развивается практика электронных управленческих регламентов, которая уже опробована на бизнес-площадках. Данная практика показала, что превращение государства в клиенто-ориентированную фирму с помощью системной оптимизации – это верный путь к успешному государственному управлению. Однако для проведения успешной оптимизации к ней надо подходить системно (вообще управление большой компанией в обязательном порядке предполагает системный подход). Эффективность применения системных решений в государственном управлении доказал, например, практический опыт США, реализовавших в конце девяностых годов XX века на государственном уровне модель оптимального проектирования организаций, предложенную профессором Захманом [8 – 10].
Однако, в настоящее время, особенно в РФ, имеют место существенные различия в правилах работы бизнеса и государства. Эффективные бизнесы ориен 14 тируются на нужды заказчиков, в то время как государственные организации зачастую ориентируются на собственные потребности, в той или иной степени игнорируя нужды граждан. Соответственно, существенно различаются и «бизнес-процессы». При взаимодействии с коммерческими организациями заказчик чаще всего имеет единственную точку контакта, а все проблемы, связанные с его обслуживанием, решаются внутри бизнеса в соответствии с внутренними бизнес-процедурами. Во взаимоотношениях граждан и организаций с государством обычно все происходит наоборот – имеется множество точек контактов, а выполнение соответствующей установленной государством процедуры является обязанностью «заказчика» (все знают, сколько нужно собрать различных справок и документов и перенести их из одной организации в другую). Т.е. в России «государственный бизнес» устроен неэффективно, что тормозит экономический рост, усложняет жизнь граждан и привело, в конце концов, к срыву сроков реализации упомянутой выше программы «Электронная Россия» [11].
Сказанное выше приводит к пониманию того, что для реализации плана перехода на оказание гражданам услуг в электронном виде (создание «электронного правительства») необходим переход от ведомственной ориентации деятельности государства к ориентации на нужды и задачи граждан. Бессмысленно и даже опасно автоматизировать существующие неэффективные и неориентированные на клиента процедуры. При внедрении системы электронного правительства государству придется изменять свои государственные и муниципальные бизнес-процессы. Т. е., необходимо провести не просто оптимизацию, а самый настоящий реинжиниринг государственного управления. При этом необходимо перестраивать и автоматизировать деятельность государственных учреждений на принципах процессного подхода, для чего нужно воспользоваться опытом оптимизации бизнес-систем [7].
Постоянная же потребность адекватно отвечать на вызовы изменяющейся среды заставляет менять и процессы функционирования государственных органов. Поэтому «бизнес-инжиниринг» должен рассматриваться не как технология описания и разовой перестройки бизнес-процессов при подготовке государственного учреждения к автоматизации, а как технология регулярного управления на основе его электронной бизнес-модели. В качестве примера можно привести следующие процессы государственного управления, при моделировании которых целесообразно применить бизнес-инжиниринг [7]: - принятие нормативных правовых актов; - осуществление действий по контролю и надзору; - закупки для государственных нужд; - выдача разрешений (лицензий) на осуществление определенного вида деятельности юридическим лицам и гражданам; - регистрация актов, документов, прав, объектов; - установление цен и тарифов; - выдача гражданам и юридическим лицам документов; - предоставление прав использования природных ресурсов; - определение права на выплату платежей из бюджета и обеспечение такой выплаты; - осуществление полномочий собственника в отношении федерального имущества; - организация оказания бюджетных услуг. Модели государственных органов, как предприятий по оказанию государственных услуг, поддерживаемые соответствующими инструментальными средствами, должны стать неотъемлемой частью информационной системы «электронного государства», предоставляя его менеджерам и гражданам-клиентам возможность наблюдения точной и полной картины организации любой деятельности, а также ее перестройки.
Обоснование выбора системного подхода «Узел – Функция – Объект» для совершенствования процедуры компьютерного моделирования регламентов административных процедур
На диаграммах объекты, процессы и документы, внешние по отношению к контекстному процессу, выделены точечным узором. Они задают границы АР и обеспечивают целостное системное представление АР в терминах «Узел – Функция – Объект» (рисунок 2.2). При этом в обозначении входных документов используется знак «?», выходных – «!», что соответствует обозначениям, принятым в исчислении процессов, которое будет использовано в дальнейшем для формализации визуальных моделей (раздел 3).
На диаграммах представлена декомпозиция основной АП (П0) регламента «Оказание муниципальной услуги по приватизации жилого фонда» на АП нижнего уровня иерархии П1 и П2, которые представляют собой входной и выходной подпроцессы процесса П0 (рисунок 2.3). Далее показана декомпозиция АП П2 на АП еще более низкого уровня иерархии П21 и П22, которые представляют собой входной и выходной подпроцессы процесса П2 (рисунок 2.4). Параллельно с декомпозицией процессов (АП) осуществляется соответствующая декомпозиция объектов, ответственных за исполнение данных процессов (АП). При этом естественным образом происходит детализация номенклатуры документов, оформляемых при выполнении АР. Если аналогичным образом декомпозировать процессы до достаточно глубокого уровня иерархии, то это позволит в явном виде просле 51 дить все этапы жизненного цикла всех соответствующих документов.
Представленный на рисунках способ декомпозиции предлагается назвать декомпозицией путем развертывания, так как, в конце концов, все уровни декомпозиции оказываются представленными на одной диаграмме.
Следовательно, декомпозиция системы путем развертывания – это такая декомпозиция, при которой подсистемы любого нижнего уровня иерархии данной системы изображаются на одной единственной диаграмме.
Возможность постепенного представления иерархии процессов (и объектов), а также жизненного цикла документов чрезвычайно полезна на современном этапе анализа и организации АП. Опыт показывает, что в настоящее время описание АР носит, пока еще, итерационный характер, что связано с многочисленными уточнениями подробностей и деталей как в описаниях самих АР, так и в документах, и их состояниях. Кроме того, этому способствует постоянная изменчивость законодательства.
В представленных диаграммах каждый декомпозируемый процесс разбивается на два интерфейсных подпроцесса, обеспечивающих вход и выход процесса соответственно. Это обусловлено реальным способом функционирования бюрократической машины, который заключается в том, что обязательно что-то делается с входным документом (каким-то образом меняется его состояние), а затем что-то делается для получения выходного документа (или нового состояния того же документа). Это приводит к пониманию того, что любой административный процесс естественным образом можно представить как совокупность двух взаимодействующих подпроцессов: входного (работа с входным документом или его состоянием) и выходного (работа по созданию выходного документа или нового состояния). Такую декомпозицию предлагается называть интерфейсной.
Следовательно, интерфейсная декомпозиция системы – это такая декомпозиция, при которой система разбивается на две подсистемы: принимающую входные потоки системы и вырабатывающую ее выходные потоки.
Предложенная модификация диаграмм BFSh (предлагается их теперь называть «Basic Flowchart-UFO Shapes» – BF-UFOSh), как видно из приведенного примера, позволяет строить модели АР/АП, удовлетворяющие упомянутым выше системным требованиям. При этом эти модели хорошо подходят для выполнения проектов по разработке и/или настройке информационной системы, отслеживающей поток работ и автоматизирующей формирование документов, так как, по сути дела, представляют собой общепринятые стандартные схемы алгоритмов.
Модифицированная нотация (BF-UFOSh), используемая в соответствии с методологией системного подхода «Узел – Функция – Объект» и представляет собой метод системного графоаналитического (визуального) моделирования регламентов АП, позволяющий строить модели АР, свободные от упомянутых выше недостатков и соответствующие сформулированным в п. 2.1 требованиям. Далее будет показано, что визуальные графические модели АР, построенные с помощью данного метода, можно трансформировать в алгебраические выражения для решения, в частности, задачи их минимизации. Выводы.
1. Сформулированы требования к системным графоаналитическим моделям организационно-деловых (в данном случае административных) процессов, из ко торых основными являются требования учета множества структурных, динамиче ских и субстанциальных характеристик, присущих административным процессам. Кроме того, сформулированы требования к нотации, в соответствии с которыми необходимо строить графоаналитические модели административных процессов. В соответствии с основными из этих требований нотация должна: - использовать язык описания, не требующий специального обучения; - использовать формализованные правила контроля содержания и согласованности (непротиворечивости) описания; - использовать для интерфейсов пользователей программные средства общего назначения (например, офисные продукты).
2. Обоснован выбор системного подхода «Узел - Функция - Объект» для совершенствования процедуры моделирования административных процессов в связи с его соответствием сформулированным требованиям к системным графоаналитическим моделям этих процессов.
3. Обоснован выбор графической нотации в виде диаграмм «Basic Flowchart Shapes» для построения графоаналитических (визуальных) моделей административных процедур в связи с ее соответствием сформулированным требованиям в отношении простоты, доступности и потенциальной возможности формализации.
4. Разработан метод системного графоаналитического (визуального) моделирования административных процедур путем модификации диаграмм «Basic Flowchart Shapes» с помощью системного подхода «Узел - Функция - Объект». При этом сформулированы новые понятия: «декомпозиция путем развертывания» и «интерфейсная декомпозиция», необходимые для моделирования специфических особенностей административных процессов.
Формализация представления системы в терминах «Узел», «Функция», «Объект» путем интеграции средств теории паттернов и исчисления процессов
Формально при описании графической модели с помощью предлагаемого исчисления функций в первом случае, когда у функции-процесса р вход равен выходу (1т?о = hoi), получаем, например, следующее выражение:
В третьем случае, обнаружение и удаление формальными средствами процессов и потоков, не участвующих в формировании выходного потока, зафиксированного на уровне контекстной модели, основано на понимании того, что в описании УФО-модели в терминах операций исчисления функций, каждой альтернативной композиции по входу должна соответствовать альтернативная композиция по выходу, а параллельная композиция должна иметь двухсторонние связи. Таким образом, на основании анализа алгебраического описания модели можно удалить процессы и потоки, если:
Методика минимизации визуальной графоаналитической модели в виде диаграммы BF-UFOSh путем анализа ее алгебраического описания представлена в виде обобщенного алгоритма ниже на рисунке 4.3. Рисунок 4.3 - Алгоритм минимизации диаграммы BF-UFOSh путем анализа ее алгебраического описания. 4.2. Трансформация графического и формализованного описания диаграмм BF-UFOSh в выражения на языке исполнения бизнес-процессов.
Развитие современных информационно-коммуникационных технологий обуславливает постоянный рост требований к средствам бизнес-моделирования [79, 80]. В связи с этим обеспечение возможности формализации графических визуальных моделей уже становится недостаточным. Актуальным в настоящее время является также обеспечение возможности преобразования (трансформации) и графической, и формальной бизнес-моделей в выражения на каком-либо языке исполнения бизнес-процессов.
Наиболее яркими представителями таких языков являются языки XPDL (XML Process Definition Language) и BPEL (Business Process Execution Language, полное название Web Services BPEL – WS-BPEL, ранее BPEL for Web Services – BPEL4WS). На основании многократно проведенного сравнения этих языков (например, [79 – 83]) можно осуществить выбор языка наиболее подходящего для обеспечения исполнения АП, смоделированных с помощью диаграмм BF-UFOSh.
XPDL реализует граф-ориентированный подход (!) к описанию бизнес-процессов. Граф представляет собой набор узлов, соединенных переходами. Изменение состояния бизнес-процесса соответствует переходу точки управления из одного узла графа в другой. В XPDL нет жесткой привязки к веб-сервисам, в нем используется абстрактное понятие внешнего приложения.
BPEL – язык, основанный на XML и ориентированный на Web-сервисы. В отличие от XPDL, он принадлежит к так называемым структурно-ориентированным языкам: бизнес-процесс в BPEL соответствует не математическому графу, а иерархическому набору вложенных и последовательных тегов.
Ограниченность BPEL в его нынешнем виде заключается в том, что он нацелен на полностью автоматические бизнес-процессы и в нем не рассматриваются вопросы человеко-машинного взаимодействия. На практике, однако, большинство бизнес-процессов предполагает участие человека. XPDL же может описывать работу, как автоматических процессов, так и человеко-машинное взаимодействие путем явного описания пользователей и ролей.
На основании упомянутого анализа в качестве средства описания административных процессов может быть выбран XPDL ввиду его очевидных преимуществ и наиболее полного соответствия требованиям к функциональности при автоматизации такой предметной области, как стандарты электронных услуг [79 – 83].
Для описания методики преобразования диаграмм BF-UFOSh в описание на XPDL рассмотрим этот язык более подробно, используя работы [79 – 83]. XPDL – это язык, предназначенный для описания определений рабочих процессов и их реализаций. Спецификация XPDL, предложенная Workflow Management Coalition, представляет собой формальную модель для описания рабочих процессов, относящихся к любым сферам деятельности. XPDL предложен в качестве стандарта для импорта/экспорта описаний бизнес-процессов. На его основе решается задача интеграции программных средств разных производителей: разработчики графических средств для моделирования и реинжиниринга бизнес-процессов встраивают в свои продукты возможность экспорта в формате XPDL, а разработчики BPM-систем – возможность импорта.
В языке XPDL рабочий процесс представляет собой направленный граф, узлами которого являются «действия», связанные между собой «переходами». Переходы могут быть условными, причем условие проверяется на этапе выполнения конкретного действия. В языке существует возможность выделения «блоков», т.е. возможность объединения действий в блок действий со своими отдельными условными или безусловными точками входа и выхода. Так же имеется возможность определять вложенные подпроцессы внутри родительского процесса, которые сами по себе представляют полноценные потоки работ. Спецификация поддерживает возможность экспорта некоторых блоков описания одного процесса в описание другого с возможностью переопределения части импортируемого описания, что исключает необходимость дублирования идентичных фрагментов описания в нескольких процессах. XPDL является расширяемым стандартом. Он позволяет определять набор элементов и атрибутов, специфичных для конкретной сферы его применения. Элементы описания процессов XPDL имеют обширный набор атрибутов, определяющих ход выполнения процесса. К ним можно отнести условные выражения для переходов, временные рамки, задание множественных исполнителей действий и т.д.
BlockActivity - узел-контейнер, содержащий в себе не имеющую разветвлений последовательность узлов. Обратим здесь внимание на то, что при формализации диаграмм BF-UFOSh процессы с линейным порядком соединения также собираются в блоки (рисунок 4.2).
Элемент Transition используется для описания переходов между элементами Activity. Каждый такой элемент содержит информацию о том, между какими Activtiy и при каких условиях осуществляется переход (переходы бывают условные и безусловные). Граф бизнес-процесса определяется наборами элементов Activity и Transition.
В начале описания процесса могут находиться спецификации типов (тег TypeDeclaration). Для описания данных, относящихся к процессу, и параметров, передаваемых и возвращаемых приложениями, используются элементы DataField и DataType. Кроме того, в XPDL существует понятие ExtendedAtributes, которое дает возможность расширять язык путем ввода дополнительных типов переменных.
В языке XPDL задаются спецификации внешних приложений - фактически это описание функций: их названия и параметры (при помощи тега Application). Внутри Activity конкретное приложение указывается в виде параметра тега Tool, и внутри этого тега также производится отображение параметров.
Преобразование графического и формализованного описания диаграмм BF-UFOSh в выражения на языке исполнения бизнес-процессов
Данное выражение показало, на каком этапе исполнения регламентов используются однотипные документы, а на каком - одинаковые. В результате на формальном уровне было показано полное структурное сходство регламентов API и АР2, с точки зрения функций и объектов, а также их существенное содержательное сходство, с точки зрения перечня и порядка появления документов.
В приведенном примере, который использован для удобства объяснения, возможность минимизации, а также сходство регламентов достаточно хорошо видны на диаграммах. Однако следует иметь в виду, что реальные текстовые и модельные описания регламентов АП, зачастую, представляют собой многостраничные документы, анализ, минимизация, перевод на язык исполнения бизнес-процессов и сравнение которых вручную занимает значительное время и не застраховано от весьма вероятных ошибок. Преобразование диаграмм BF-UFOSh в алгебраические выражения, как было показано на данных простых примерах, позволяет частично автоматизировать и облегчить выполнение этих процедур.
В результате применения метода системного формализованного графоаналитического моделирования АП (Приложение В) сокращено время и повышена эффективность проектирования программной системы, обеспечивающей предоставление населению муниципальных услуг в электронном виде, за счет более наглядного представления исходной для проектирования информации и возможности ее формальной обработки.
1. Предложен метод системного формализованного графоаналитического (визуального) моделирования административных процедур, включающий в себя диаграммы «Basic Flowchart Shapes», модифицированные с помощью системного подхода «Узел – Функция – Объект», а также разработанную методику трансформации графических УФО-элементов в алгебраические выражения. Кроме того, предложен алгоритм минимизации графоаналитических УФО-моделей (BF-UFOSh-диаграммы) путем анализа их алгебраического описания.
2. Разработаны методика и алгоритм трансформации графического и формализованного описания диаграмм BF-UFOSh в выражения на языке исполнения бизнес-процессов (XPDL).
3. Предложена методика учета содержания административных процедур, с точки зрения состава документов и этапов их обработки, в процессе их системного формализованного графоаналитического моделирования за счет использования концептуальной классификационной модели документов.
4. Описаны результаты апробации метода системного формализованного графоаналитического моделирования административных процедур при проектировании программной системы для обеспечения оказания услуг населению в электронном виде на примере административных регламентов «Предоставление земельных участков для нужд, не связанных со строительством» и «Предоставление земельных участков для индивидуального жилищного строительства».
В результате исследования процессов моделирования административных регламентов теоретически обоснован и разработан оригинальный метод системного формализованного графоаналитического моделирования административных процедур, который основан на диаграммах «Basic Flowchart Shapes», системном подходе «Узел – Функция – Объект» и интеграции алгебраических средств теории паттернов Гренандера и исчисления процессов Милнера. Предложенный метод визуального моделирования, в отличие от существующих, обеспечивает системный подход к организационно-деловым процессам и возможность использования формализованных правил минимизации, контроля структуры, содержания и согласованности описания. Применение предложенного метода позволяет повысить эффективность административных регламентов и управления административными процедурами, а также упростить и ускорить процесс проектирования программной системы, предназначенной для оказания государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде.
1. В работе показана актуальность внедрения процессного подхода в государственную деятельность и актуальность перехода к электронным административным регламентам. Обосновано, что в настоящее время отсутствует теоретический аппарат и достаточно полные методические основы системного анализа бизнес-процессов, общие математические модели бизнес-процессов и формальные методы их создания и исследования. Показано, что существующие способы графоаналитического моделирования административных процессов не удовлетворяют стандартным требованиям к электронным моделям административных регламентов.
2. Обоснован выбор системного подхода «Узел – Функция – Объект» для совершенствования процедуры моделирования административных процессов и выбор графической нотации в виде диаграмм «Basic Flowchart Shapes» для построения графоаналитических (визуальных) моделей административных процедур. На основе модификации диаграмм «Basic Flowchart Shapes» с помощью системного подхода «Узел – Функция – Объект» разработан метод системного графоаналитического моделирования административных процедур.
3. Предложен новый способ формализации представления системы в терминах «Узел», «Функция», «Объект» за счет интеграции алгебраических средств теории паттернов и исчисления процессов. Определены и описаны алгебраические операции на функциях элементов «Узел – Функция – Объект» (как элементы исчисления функций) по аналогии с операциями на процессах в исчислении процессов. Формализованы процедуры декомпозиции и агрегации элементов (с линейным порядком соединения и с порядком соединений «дерево») системных графоаналитических моделей за счет использования операций исчисления функций.
4. Разработан метод системного формализованного графоаналитического моделирования административных процедур, включающий в себя диаграммы «Basic Flowchart Shapes», модифицированные с помощью системного подхода «Узел – Функция – Объект, а также методику трансформации графических УФО-элементов в алгебраические выражения. Кроме того, предложен алгоритм минимизации графоаналитических моделей административных процедур путем анализа их алгебраического описания. Названный метод вместе с алгоритмом минимизации повышают степень управляемости административными процессами за счет наглядности моделей и возможности манипулирования с их алгебраическим описанием.
5. Разработаны методика и алгоритм трансформации графического и формализованного описания моделей административных процедур в выражения на языке исполнения бизнес-процессов (XPDL), что обеспечивает ускорение процесса проектирования программной системы класса BPMS, предназначенной для оказания населению государственных и муниципальных услуг в электронном виде.
6. Предложена методика учета содержания административных процедур с точки зрения состава документов и этапов их обработки в процессе их системного формализованного графоаналитического моделирования за счет использования концептуальной классификационной модели документов.
