Моделирование предприятия

Моделирование предприятия — это абстрактное представление, описание и определение структуры, процессов, информации и ресурсов идентифицируемого предприятия , государственного органа или другой крупной организации. ^[2]

Он занимается процессом понимания организации и улучшения ее производительности посредством создания и анализа моделей предприятия. Это включает моделирование соответствующей бизнес-области (обычно относительно стабильной), бизнес-процессов (обычно более изменчивых) и использования информационных технологий в бизнес-области и ее процессах.

Моделирование предприятия — это процесс построения моделей всего предприятия или его части с использованием моделей процессов , моделей данных , моделей ресурсов и/или новых онтологий и т. д. Оно основано на знаниях о предприятии, предыдущих моделях и/или справочных моделях , а также онтологиях доменов с использованием языков представления моделей. ^[3] Предприятие в целом является единицей экономической организации или деятельности. Эти виды деятельности необходимы для разработки и поставки продуктов и/или услуг заказчику. Предприятие включает ряд функций и операций, таких как закупки, производство, маркетинг, финансы, проектирование и исследования и разработки. Предприятие, представляющее интерес, — это те корпоративные функции и операции, которые необходимы для производства текущих и потенциальных будущих вариантов продукта. ^[4]

Термин «модель предприятия» используется в промышленности для обозначения различных представлений предприятия, без реального стандартизированного определения. ^{[5] Из-за сложности организаций предприятий в} промышленности и академических кругах применялось огромное количество различных подходов к моделированию предприятий . ^[6] Конструкции моделирования предприятий могут фокусироваться на производственных операциях и/или бизнес-операциях; однако общей нитью в моделировании предприятий является включение оценки информационных технологий . Например, использование сетевых компьютеров для запуска и получения заказов на замену по всей цепочке поставок материалов является примером того, как информационные технологии используются для координации производственных операций на предприятии. ^[4]

Основная идея моделирования предприятия, согласно Ульриху Франку ^[7], заключается в том, чтобы «предлагать различные взгляды на предприятие, тем самым предоставляя среду для поощрения диалога между различными заинтересованными сторонами — как в академической среде, так и на практике. Для этой цели они включают абстракции, подходящие для стратегического планирования , организационного (ре-)проектирования и разработки программного обеспечения . Взгляды должны дополнять друг друга и тем самым способствовать лучшему пониманию сложных систем с помощью систематических абстракций. Взгляды должны быть общими в том смысле, что их можно применять к любому предприятию. В то же время они должны предлагать абстракции, которые помогают проектировать информационные системы , которые хорошо интегрированы с долгосрочной стратегией компании и ее организацией. Следовательно, модели предприятия можно рассматривать как концептуальную инфраструктуру, которая поддерживает высокий уровень интеграции». ^[7]

Моделирование предприятий имеет свои корни в моделировании систем и особенно в моделировании информационных систем. Одна из самых ранних пионерских работ по моделированию информационных систем была проделана Янгом и Кентом (1958), ^{[8] [9],} которые отстаивали «точный и абстрактный способ указания информационных и временных характеристик проблемы обработки данных ». Они хотели создать «нотацию, которая должна позволить аналитику организовать проблему вокруг любого элемента оборудования ». Их работа была первой попыткой создать абстрактную спецификацию и инвариантную основу для проектирования различных альтернативных реализаций с использованием различных компонентов оборудования. Следующий шаг в моделировании ИС был сделан CODASYL , консорциумом ИТ-индустрии, образованным в 1959 году, который по сути стремился к тому же, что и Янг и Кент: разработке «надлежащей структуры для языка определения машинно-независимых проблем на системном уровне обработки данных». Это привело к разработке специальной информационной алгебры ИС . ^[9]

Первые методы, связанные с моделированием предприятий, появились в 1970-х годах. Это был подход «сущность-связь» Питера Чена (1976) и SADT Дугласа Т. Росса (1977), один из которых концентрируется на информационном представлении, а другой на функциональном представлении бизнес-сущностей. ^[3] За этими первыми методами в конце 1970-х годов последовали многочисленные методы разработки программного обеспечения , такие как SSADM , структурное проектирование , структурный анализ и другие. Конкретные методы моделирования предприятий в контексте компьютерно-интегрированного производства появились в начале 1980-х годов. Они включают в себя семейство методов IDEF (ICAM, 1981) и метод GRAI Гая Думейнгтса в 1984 году ^[10], за которым последовал GRAI/GIM Думейнгтса и других в 1992 году. ^[11]

Эти методы второго поколения были методами, основанными на деятельности, которые были превзойдены, с одной стороны, методами моделирования, ориентированными на процесс, разработанными в 1990-х годах, такими как Архитектура интегрированных информационных систем (ARIS), CIMOSA и Интегрированное моделирование предприятия (IEM). И, с другой стороны, объектно-ориентированными методами , такими как Объектно-ориентированный анализ (OOA) и Метод объектного моделирования (OMT). ^[3]

Модель предприятия — это представление структуры, видов деятельности, процессов, информации, ресурсов, людей, поведения, целей и ограничений бизнеса, правительства или других предприятий. ^[12] Томас Нейлор (1970) определил (имитационную) модель как «попытку описать взаимосвязи между финансовой, маркетинговой и производственной деятельностью корпорации с помощью набора математических и логических соотношений, которые запрограммированы в компьютере». ^[13] Эти взаимосвязи должны, согласно Гершефски (1971), подробно представлять все аспекты фирмы, включая «физические операции компании, применяемые методы бухгалтерского учета и финансов, а также реакцию на инвестиции в ключевых областях». ^[14] Программирование смоделированных взаимосвязей в компьютере не всегда необходимо: модели предприятий под разными названиями существовали на протяжении столетий и были описаны, например, Адамом Смитом, Уолтером Бейджхотом и многими другими.

По мнению Фокса и Грунингера (1998), с «точки зрения проектирования модель предприятия должна предоставлять язык, используемый для явного определения предприятия... С точки зрения операций модель предприятия должна быть способна представлять то, что запланировано, что может произойти и что произошло. Она должна предоставлять информацию и знания, необходимые для поддержки операций предприятия, независимо от того, выполняются ли они вручную или с помощью машины». ^[12]

В двухтомном сборнике под названием «Управленческая кибернетика организации» Стаффорд Бир представил модель предприятия — модель жизнеспособной системы (VSM). Во втором томе, « Сердце предприятия», ^[15] VSM анализировалась как рекурсивная организация пяти систем: от Системы Один (S1) до Системы Пять (S5). Модель Бира отличается от других тем, что VSM является рекурсивной, а не иерархической: «В рекурсивной организационной структуре любая жизнеспособная система содержит и содержится в жизнеспособной системе». ^[15]

Моделирование функций в системной инженерии представляет собой структурированное представление функций , видов деятельности или процессов в рамках моделируемой системы или предметной области. ^[16]

Функциональная модель, также называемая моделью деятельности или моделью процесса , представляет собой графическое представление функции предприятия в рамках определенной области. Цели функциональной модели: описать функции и процессы, помочь в обнаружении информационных потребностей, помочь выявить возможности и установить основу для определения стоимости продуктов и услуг. ^[17] Функциональная модель создается с функциональной перспективой моделирования . Функциональная перспектива — это одна или несколько перспектив, возможных в моделировании процесса. Другие возможные перспективы, например, поведенческая, организационная или информационная. ^[18]

Функциональная перспектива моделирования концентрируется на описании динамического процесса . Основной концепцией в этой перспективе моделирования является процесс, это может быть функция, преобразование, деятельность, действие, задача и т. д. Известным примером языка моделирования, использующего эту перспективу, являются диаграммы потоков данных . Перспектива использует четыре символа для описания процесса, а именно:

• Процесс: иллюстрирует преобразование входных данных в выходные.
• Хранение: Сбор данных или какого-либо материала.
• Поток: движение данных или материалов в процессе.
• Внешняя сущность: внешняя по отношению к моделируемой системе, но взаимодействующая с ней.

Теперь, с этими символами, процесс может быть представлен как сеть этих символов. Этот разложенный процесс является DFD, диаграммой потока данных. В Dynamic Enterprise Modeling , например, разделение делается на модель управления, модель функции, модель процесса и организационную модель.

Моделирование данных — это процесс создания модели данных путем применения формальных описаний модели данных с использованием методов моделирования данных. Моделирование данных — это метод определения бизнес- требований к базе данных . Иногда его называют моделированием базы данных , поскольку модель данных в конечном итоге реализуется в базе данных. ^[19]

Рисунок иллюстрирует способ разработки и использования моделей данных сегодня. Концептуальная модель данных разрабатывается на основе требований к данным для разрабатываемого приложения, возможно, в контексте модели деятельности . Модель данных обычно состоит из типов сущностей, атрибутов, отношений, правил целостности и определений этих объектов. Затем это используется в качестве отправной точки для проектирования интерфейса или базы данных. ^[20]

Моделирование бизнес-процессов , не путать с более широкой дисциплиной управления бизнес-процессами (BPM), представляет собой деятельность по представлению процессов предприятия, чтобы текущий («как есть») процесс мог быть проанализирован и улучшен в будущем («как будет»). Моделирование бизнес-процессов обычно выполняется бизнес-аналитиками и менеджерами, которые стремятся повысить эффективность и качество процесса. Улучшения процесса, выявленные с помощью моделирования бизнес-процессов, могут потребовать или не потребовать привлечения информационных технологий , хотя это является общим драйвером необходимости моделирования бизнес-процесса путем создания мастера процесса.

Программы управления изменениями обычно используются для внедрения усовершенствованных бизнес-процессов. С развитием технологий от крупных поставщиков платформ видение моделей моделирования бизнес-процессов, которые становятся полностью исполняемыми (и способны к симуляциям и круговому проектированию), становится все ближе к реальности с каждым днем.

Эталонная модель RM-ODP определяет корпоративное моделирование как предоставление одной из пяти точек зрения открытой распределенной системы. Обратите внимание, что такая система не обязательно должна быть современной ИТ-системой: в качестве примера можно использовать банковскую клиринговую палату 19 века ( ^[21] ).

Существует несколько методов моделирования предприятия, таких как

• Активное моделирование знаний, ^[22]
• Методология проектирования и инжиниринга для организаций (DEMO)
• Динамическое моделирование предприятия
• Методология моделирования предприятия/Открытая распределенная обработка (EMM/ODP)
• Расширенный язык моделирования предприятия
• Многоперспективное моделирование предприятия (MEMO), ^[23]
• Моделирование процессов, такое как BPMN , CIMOSA , DYA , IDEF3 , LOVEM, PERA и т. д.
• Интегрированное моделирование предприятия (IEM) и
• Моделирование предприятия с использованием многоагентных систем .

В рамках архитектуры предприятия разработано больше методов моделирования предприятия, таких как:

• ARIS - Архитектура интегрированных информационных систем
• DoDAF — структура архитектуры Министерства обороны США
• RM-ODP — эталонная модель открытой распределенной обработки
• TOGAF — Структура архитектуры открытой группы
• Zachman Framework — архитектурная структура, основанная на работах Джона Захмана в IBM в 1980-х годах.
• Сервисно-ориентированная инфраструктура моделирования (SOMF) , основанная на работе Майкла Белла

И фреймворки метамоделирования, такие как:

• Обобщенная корпоративная эталонная архитектура и методология

Инженерия предприятий — это дисциплина, касающаяся проектирования и проектирования предприятий , как в отношении их бизнеса , так и организации . ^[24] В теории и на практике возникло два типа инженерии предприятий. Более общий, связанный с проектированием и управлением предприятиями, и более частный, связанный с программной инженерией, моделированием предприятий и архитектурой предприятий.

В области инжиниринга возникла более общая инжиниринговая деятельность предприятия, определяемая ^[25] как применение принципов инжиниринга к управлению предприятиями . Она охватывает применение знаний, принципов и дисциплин, связанных с анализом, проектированием, внедрением и эксплуатацией всех элементов, связанных с предприятием. По сути, это междисциплинарная область , которая объединяет системную инженерию и стратегический менеджмент , поскольку она стремится проектировать все предприятие с точки зрения продуктов , процессов и бизнес-операций. Взгляд заключается в постоянном совершенствовании и постоянной адаптации по мере развития фирм, процессов и рынков в ходе их жизненных циклов . Этот общий системный подход охватывает традиционные области исследований и разработок, проектирования продуктов, операций и производства, а также информационных систем и стратегического управления. ^[25] Эта область связана с управлением инжинирингом , управлением операциями , управлением услугами и системной инженерией.

В контексте разработки программного обеспечения возникла особая область инжиниринга предприятия, которая занимается моделированием и интеграцией различных организационных и технических частей бизнес-процессов . ^[26] В контексте разработки информационных систем это была область деятельности в организации системного анализа и расширение сферы информационного моделирования . ^[27] Его также можно рассматривать как расширение и обобщение фаз системного анализа и проектирования систем процесса разработки программного обеспечения . ^[28] Здесь моделирование предприятия может быть частью раннего, среднего и позднего жизненного цикла разработки информационной системы . Явное представление организационной и технической инфраструктуры системы создается для того, чтобы понять упорядоченные преобразования существующих рабочих практик. ^[28] Эта область также называется архитектурой предприятия или определяется с помощью онтологий предприятия как две основные части архитектуры предприятия. ^[24]

Бизнес-эталонное моделирование — это разработка эталонных моделей, концентрирующихся на функциональных и организационных аспектах основного бизнеса предприятия , сервисной организации или государственного учреждения . В проектировании предприятий эталонная бизнес-модель является частью структуры архитектуры предприятия . Эта структура определяет в серии эталонных моделей, как организовать структуру и представления , связанные с архитектурой предприятия .

Референтная модель в целом — это модель чего-либо, которая воплощает основную цель или идею чего-либо и затем может рассматриваться как ссылка для различных целей. Референтная бизнес-модель — это средство описания бизнес-операций организации, независимо от организационной структуры , которая их выполняет. Другие типы референтных бизнес-моделей также могут отображать взаимосвязь между бизнес-процессами , бизнес-функциями и референтной бизнес-моделью бизнес-области . Эти референтные модели могут быть построены по слоям и предлагают основу для анализа компонентов услуг, технологий, данных и производительности.

Экономическое моделирование — это теоретическое представление экономических процессов с помощью набора переменных и набора логических и/или количественных соотношений между ними. Экономическая модель — это упрощенная структура, разработанная для иллюстрации сложных процессов, часто, но не всегда, с использованием математических методов . Часто экономические модели используют структурные параметры. Структурные параметры — это базовые параметры в модели или классе моделей. ^[30] Модель может иметь различные параметры, и эти параметры могут изменяться для создания различных свойств. ^[31]

В общих чертах, экономические модели выполняют две функции: во-первых, как упрощение и абстрагирование от наблюдаемых данных, а во-вторых, как средство отбора данных на основе парадигмы эконометрического исследования. Упрощение особенно важно для экономики, учитывая огромную сложность экономических процессов. Эта сложность может быть отнесена к разнообразию факторов, определяющих экономическую деятельность; эти факторы включают: индивидуальные и кооперативные процессы принятия решений, ограниченность ресурсов , экологические и географические ограничения, институциональные и правовые требования и чисто случайные колебания. Поэтому экономисты должны сделать обоснованный выбор того, какие переменные и какие отношения между этими переменными являются релевантными, и какие способы анализа и представления этой информации являются полезными.

Инженерия онтологий или построение онтологий — это подраздел инженерии знаний , который изучает методы и методологии построения онтологий. В области архитектуры предприятия онтология — это схема или контур, используемые для структурирования объектов, их атрибутов и взаимосвязей согласованным образом. ^[4] Как и в моделировании предприятия, онтология может состоять из других онтологий. Целью онтологий в моделировании предприятия является формализация и установление возможности совместного использования, повторного использования, усвоения и распространения информации во всех организациях и отделах предприятия. Таким образом, онтология обеспечивает интеграцию различных функций и процессов, которые имеют место на предприятии. ^[32]

Один общий язык с четко сформулированной структурой и словарным запасом позволит компании быть более эффективной в своих операциях. Общая онтология позволит эффективно общаться, понимать и, таким образом, координировать действия различных подразделений предприятия. Существуют различные виды онтологий, используемых в многочисленных средах. В то время как приведенный ранее пример языка касался области информационных систем и дизайна, другие онтологии могут быть определены для процессов, методов, видов деятельности и т. д. в рамках предприятия. ^[4]

Использование онтологий в моделировании предприятия дает несколько преимуществ. Онтологии обеспечивают ясность, согласованность и структуру модели. Они способствуют эффективному определению и анализу модели. Общие онтологии предприятия допускают повторное использование и автоматизацию компонентов. Поскольку онтологии представляют собой схемы или контуры, использование онтологий не гарантирует надлежащего определения, анализа или ясности модели предприятия. Онтологии ограничены тем, как они определены и реализованы. Онтология может включать или не включать потенциал или возможность охватить все аспекты того, что моделируется. ^[4]

Моделирование предприятия и его окружения может способствовать созданию улучшенного понимания бизнес-домена и процессов расширенного предприятия, и особенно отношений — как тех, которые «держат предприятие вместе», так и тех, которые выходят за пределы границ предприятия. Поскольку предприятие является системой, концепции, используемые в системном мышлении ^[33], могут быть успешно повторно использованы при моделировании предприятий.

Таким образом, можно быстро достичь понимания на всем предприятии того, как работают бизнес-функции и как они зависят от других функций в организации.

• Моделирование бизнес-процессов
• Архитектура предприятия
• Структура архитектуры предприятия
• Интеграция предприятия
• Жизненный цикл предприятия
• ИСО 19439
• Моделирование корпоративных данных

• Август-Вильгельм Шеер (1992). Архитектура интегрированных информационных систем: основы моделирования предприятий . Springer-Verlag. ISBN 3-540-55131-X 
• Франсуа Вернадат (1996) Моделирование и интеграция предприятий: принципы и приложения , Chapman & Hall, Лондон, ISBN 0-412-60550-3 

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Моделирование предприятий» .

• Гибкое корпоративное моделирование. С.В. Эмблер, 2003-2008.
• Анти-шаблоны моделирования предприятий. С.В. Эмблер, 2005.
• Enterprise Modelling and Information Systems Architectures - An International Journal (EMISA) — это научный журнал с открытым доступом, уделяющий особое внимание новым и инновационным исследованиям в области корпоративных моделей и архитектуры информационных систем.