A P-gráf alapú workflow modell bevezetése

A 2. fejezetben áttekintettük a jelenleg alkalmazott workflow modellezési módszereket. Elismerve az eddigi megoldások számos pozitív tulajdonságait, a vizsgálat konklúziója, vagyis, az, hogy nincs jelenleg a hálózat szintézisen alapuló olyan folyamat-alapú módszer, mely szisztematikusan optimális hálózatstruktúrához vezetne, indokolja azt, hogy bevezessük a P-gráf alapú, a PNS területén már bevált módszertanokat felhasználó modellezést a workflowra.

Ezen megoldás igen nagy előnye, hogy nem csak egy statikus struktúra modellezésére ad lehetőséget - mint az eddigi modellek – hanem ezen túlmenően az erőforrások és főként az idő bevezetése révén a hálózat dinamikus működése során fellépő terhelési viszonyok, szűk keresztmetszetek, kritikus pontok, és erőforrás feleslegek is matematikailag korrekt módon meghatározhatók. Lehetővé tesszük ezzel a modell optimálisabb illesztését az

„üzemszerű működés” során fellépő terhelési viszonyokhoz.

A p-gráf bevezetése a workflownál a folyamat hálózat modellezés analógiájára történik. A workflow esetében az anyagok helyett a dokumentumokat D tekintjük a feldolgozás tárgyának és a műveleti egységek

helyett a workflownál szokásos aktivitásokat A vezetjük be. A dokumentumokat.

megkülönböztetjük attól függően, hogy a feldolgozás során milyen szerepet tölt be. Így különbséget teszünk a gyűjtőfogalomként használt általános dokumentum D, a folyamat bemeneti elemeiként értelmezhető bemeneti dokumentum ID, a folyamat eredményének minősülő vég-dokumentum PD, és a feldolgozási fázisok között keletkező, illetve felhasználásra kerülő köztes dokumentum MD között. A fizikai feldolgozási folyamatok során keletkező melléktermék, mely a folyamat célja szempontjából nem kívánatos eredménynek számít a folyamat hálózat modellezésben indokoltan szerepel, ám a workflow esetében, ahol irodai, dokumentáció feldolgozási folyamatokat modellezünk, értelmetlenné válik, hiszen szándékosan nem állítunk elő olyan dokumentumot, amire nincs szükség. A bevezetett P-gráf alapú workflow modell jelölésrendszerében alkalmazott aktivitás és dokumentum elemeket a 4.1. ábra szemlélteti.

4.1. ábra A P-gráf alapú workflow modellnél alkalmazott jelölések

A workflow P-gráf alapú modelljére igaz hogy, páros gráf, csúcsai két diszjunkt halmazba sorolhatóak, egy A aktivitás típusú csúcsból csak akkor vezethet él egy D dokumentum típusú csúcsba, ha az adott A halmazbeli aktivitás valamelyik kimeneti dokumentuma az adott dokumentum. A D dokumentum típusú csúcsból csak akkor vezethet él az A aktivitás típusú csúcsba, ha D az A bemeneti halmazának eleme, vagyis A feldolgozza a D dokumentumot. Így a workflowt modellező P-gráfot a csúcsait reprezentáló aktivitások és a hozzá tartozó dokumentum halmaz párosokkal adhatjuk meg, mint például (A,D) P-gráf.

A workflow P-gráf alapú modelljének bemutatásához példaként tekintsünk egy 5 aktivitásból álló workflow-t, melyben A ,A …A aktivitások és D , D …D

dokumentumok szerepelnek. A D12 vég-dokumentum előállításához D1, D2, D3, D4 és D5 bemeneti dokumentumok állnak rendelkezésre. A lehetséges workflow struktúrát a 4.2, ábra szemlélteti.

4.2. ábra Példa a P-gráf alapú workflow modellre

A P-gráf bevezetése a workflow modellezésbe a folyamat hálózat analógiára történt és az így kapott modell egy statikus architekturális modell, amely jól meghatározza az adott workflow, vagyis cél-orientált tevékenység sorozat elvégzéséhez szükséges elemeket (szükséges bemeneti dokumentumok, keletkező köztes dokumentumok és vég-dokumentumok, illetve szükséges aktivitások) és ezen elemek közötti kapcsolatokat, függőségeket.

A módosított modellen még egy fontos különbséget meg kell jelenítenünk.

Nevezetesen, az aktivitások, vagyis a tevékenységek végrehajtásához mindig szükség van valamilyen erőforrásra, ami lehet egy, az adott feladatot elvégző ember vagy automatizált feldolgozás esetén egy berendezés, de gondolhatunk akár egy számítógépes programra is. Bár ezek a rendszer strukturális leírásánál dokumentumtípusú szerepet játszanak lényeges megkülönböztetni.

Legyen az erőforrások halmaza R.

Ezek után megfogalmazhatjuk mit fogunk tekinteni egy workflow szintézis (WFS) feladatnak. Egy (ID, PD, R, A ) négyest workflow szintézis (WFS) feladatnak mondunk, ha az A aktivitás halmaz által meghatározott (A,D) P-gráf teljesíti 3.3. fejezetben megadott S1-S5 axiómákat, valamint ID, PD, R halmazok részei a D halmaznak.

Az így nyert modell lényeges és hasznos információkat tartalmaz a munka szervezéséhez, a teljes folyamat kialakításához, azonban nem ad többlet információt a folyamat működéséről.

A statikus szerkezet a folyamatok üzemszerű működése során nem változik, így az a tervezés eme fázisában, a rendszerről jelenleg rendelkezésünkre álló információnk szintjén véglegesnek fogadható el. A workflow modell jelenlegi állapotában inkább logikai architekturális modell, hiszen végtelen kapacitású erőforrásokat tételez fel. Az aktivitások végrehajtásához, vagyis a dokumentumok feldolgozásához erőforrásra és időre van szükség. A workflow esetében, ahol tipikusan a humán erőforrás igény dominál, ezen erőforrás igény, illetve rendelkezésre állás jól kifejezhető a feladat elvégzéséhez szükséges idővel, illetve a rendelkezésre álló munkaerő(k) igénybe vehető összmunkaidejével. Ezen paraméter bevezetésével az eddigi workflow modellünkben azonosíthatóvá válnak a szűk keresztmetszetek, a kapacitás igények, a felesleges kapacitással rendelkező pontok, illetve a workflow teljes ciklusideje és az idő-kritikus utak.

Az idő bevezetéséhez ismét a folyamat hálózat szintézis területéről keresünk analógiát annak érdekében, hogy az ott már kidolgozott és sikerrel alkalmazott eszközrendszer is transzponálható legyen a workflow modellezés területére. Friedler és szerzőtársai [ 26, 27, 29] a PNS-nél a p-gráf éleihez az

áthaladó anyagmennyiségeket, míg a műveleti egységekhez annak méretét (indirekt módon a kapacitását) rendelték hozzá. Ennek alapján a folyamat hálózat viselkedésére jellemző anyagegyensúly feltételeket fogalmaztak meg, melyekből a költségek figyelembe vételével egzakt módon meghatározhatóvá vált az optimális struktúra a műveleti egységek méretével együtt.

Ebből kiindulva rendeljünk az élekhez az anyagmennyiség helyett dokumentum darabszámot, az aktivitásokhoz pedig a méretük helyett az egységnyi (rendszerint egyszeri) elvégzésükhöz szükséges időt. Ezzel definiálható az aktivitáshoz kapcsolódó erőforrásoktól igényelt időszükséglet.

Az erőforrások mindig felülről korlátos időmennyiséggel rendelkeznek (rendszerint műszakokkal). aktivitás kapacitását jelenti.

Az aktivitás típusú csúcsnál a dokumentum feldolgozás egységnyi ciklusához szükséges erőforrás mennyisége azt jelenti, hogy az aktivitás működése során a kimeneti dokumentum előállításához minden egyes bemeneti dokumentumnak rendelkezésre kell állnia, ekkor készülhet el egy kimeneti dokumentum, vagy kimeneti dokumentumok. Egy példával szemléltetve: egy gyorshajtás szabálysértésének elbírálásához minden egyes, az adott ügyre vonatkozó dokumentumnak rendelkezésre kell állnia. Amíg valamelyik dokumentum hiányzik, pl. a gépjármű tulajdonosa még nem nyilatkozott írásban, hogy ki vezette a gépjárművet, addig a feldolgozás nem lehetséges, a többi dokumentum is várakozik az aktivitás bemenetén. Ha a hiányzó dokumentum megérkezett, akkor történhet meg a feldolgozás, azaz a szabálysértési bírság megállapítása és születnek meg a kimeneti dokumentumok. Ez jelenti egy ügy feldolgozását, azaz az aktivitás egy ciklusát.

Az ehhez szükséges ráfordítás (idő) mértékét adja meg tp. (lásd részletesebben a 6. fejezetben tárgyalt esettanulmány specifikációjának leírásában.)

Az (i,j) élhez rendelt ri,j érték az élen áthaladó dokumentumok mennyiségét jelenti a megfelelő aktivitás egységnyi működése mellett ha i nem erőforrás, ha i erőforrás akkor az aktivitás egységnyi működésére fordított időt jelenti. A 4.2. ábrán bemutatott példa az imént bevezetett kiterjesztésekkel kiegészítve látható a 4.3. ábrán.

4.3. ábra A workflow modell a bevezetett kiterjesztésekkel kiegészítve