EO_01. Podnikové ontologie

Transkript

1 EO_01 Podnikové ontologie

2 Obsah kurzu Provoz podniku -velká rozmanitost a složitost, ve které se evidentně projevuje nedostatek vnitřního uspořádání, tedy struktury a logiky. Navíc se vše vyvíjí včase a podléhá změnám. Jak tedy přistoupit knavržení efektivní struktury podniku, nebo k dosažení zamýšlených změn v provozu podniku? Jedná se o teoretickoua praktickoupráci vedoucí křízenému provádění dobře navržených změn a plánů. 2

3 Obsah kurzu Vpostupech kznovu navržení (re-design) a re-engineeringupodniku, se vliteratuře projevuje nedostatek fundované teorieo činnosti a chodu podniku. Problém s jasně a přesně definovány nejzákladnější pojmy jako je čin aktora a podnikový proces. Využití tzv. ontologického modelupodniku poskytuje šanci a nový začátek v provedení re-designua re-engineeringu podniků na kvalitativně vyšší úrovni. 3

4 Obsah kurzu Ontologický model však vyžaduje nalezení způsobu, jak oddělit stabilní ontologickou podstatu podniku od proměnného prostředí, ve kterém je realizován a implementován. Získání stabilní ontologické podstaty podniku dává velkou šanci na zvládnutí rozmanitosti a složitosti stávajících podniků. K realizaci řešení je třeba mít teorii, ve které mají místo dobře definované konceptykteré tvoří podstatu realizace a implementace a všechny ostatní relevantní koncepty. 4

5 Obsah kurzu Tato teoriea odpovídající metodologiepak vytváří tzv. ontologický model podniku (někdy se také nazývaná podniková ontologie). Ontologický model je konstrukční model (white-box model) systému, který je plně nezávislý na své implementaci. Teorie podniková ontologie (Enterprise Ontology), metodologie Design & Engineering Modeling for Organizations (DEMO). 5

6 Pojem ontologie. Obsah přednášky Cíle Podnikové ontologie. Podnikový proces a přehled metodik a nástrojů k jeho modelování. Nedostatky klasických metodologií a nástrojů modelování podnikových procesů. Úvod do metodologie DEMO. Aspektové modely metodologie DEMO. 6

7 Ontologie Ontologieje částí metafyziky a zahrnuje studium bytí, existencea reality. Ontologie je definovaná jako formálně správná množina abstrakcí nebo konceptualizacíreality, relacemi mezi konceptualizacemi a atributy. Podle Grubra(1993) je ontologie explicitní specifikací konceptualizace. Konceptualizaceje proces vyvíjení a objasňování konceptů. Jinými slovy, objasňování (vysvětlování) konceptů slovy a příklady a docílení tak přesné verbální (slovní) definice. 7

8 Ontologie Ontologie jsou objekty, koncepty a další entity u kterých se předpokládá, že existují v dané oblasti zájmu a vztahy které mají mezi sebou. Tato definice připomíná tradiční popis konceptuálního schéma databází, ale má odlišnosti: 1. cílem ontologie je reprezentovat konceptualizaci, která je sdílená/znovupoužitelnáa kde svéráznost (rázovitost) konkrétních aplikací je ignorovaná; 8

9 Ontologie 2. rozsah ontologie jsou všechny aplikace v doméně ne pouze jedna; 3. ontologie obsahujespecifikace znalostí, kde význam prezentovaných struktur je explicitně obsažen a specifikován, a kde pravidla pro odvozování dalších znalostí jsou explicitně definovaná. 9

10 Proč studovat ontologie? Zájem o ontologie se projevil v kontextu současných distribuovaných, heterogenních počítačových prostředích obzvláště internetu a v rychle se rozvíjejícím komponentověorientovaném softwarovém inženýrství. Existuje všeobecný souhlas, že ontologie jsou schopné zlepšit, komunikaci, sdílenía znovupoužitelnost. Nedostatek explicitně specifikované konceptualizace má často za následek chabou komunikaci mezi lidmi, mezi lidmi a počítači a speciálně mezi počítači. 10

11 Příklady Jaký je význam pojmů účet, podnikový proces a trh? Interpretace těchto pojmů se již liší uvnitř oddělení, mezi odděleními, mezi organizacemi a mezi výpočetními systémy. Důležitým cílem, záměrem ontologií je učinit význam konceptů jasným pro zlepšení komunikace. 11

12 Podniková ontologie (EnterpriseOntology) Podniková ontologie je nový přístup k vytvoření modelu podniku, který je nezávislý na implementaci a realizaci. Problém současných podniků je, že jsou dobře prozkoumány a dokumentovány. Společným jmenovatelem složitosta ta se dá zvládnout za těchto podmínek: k dispozici je kompletní teorieo věcech, jejichž složitost chci zvládnout; k dispozici jsou vhodné analytické metody a techniky založené na dané teorii metodologie. 12

13 Podniková ontologie (Enterprise Ontology) Model, který dostaneme použitím metodologie nazýváme ontologickým modelem abstrahuje od realizace a implementace. 13

14 Podnikový proces Prostřednictvím podnikových procesů (business procesů) můžeme snadněji pochopit informační systém specifikované domény. Podnikový proces jako základ pro definici požadavků na SW. 14

15 Pojem podnikový proces Podnikový (byznys) proces je po částech uspořádaná množina procedur a aktivit, které společně realizují podnikatelský nebo strategický cíl, obvykle v kontextu organizační struktury definující funkce rolí a jejich vztahy. 15

16 Pojem podnikový proces Pojmem procedura rozumíme podprocesobsažený v daném procesu. Pojmem po částech uspořádanámnožina pak vyjadřujeme fakt, že ne všechny aktivity a procedury lze seřadit do jediné posloupnosti. 16

17 Pojem podnikový proces Model podnikového procesu je abstraktní reprezentace podnikového procesu obvykle umožňující jeho další zpracování automatizovaným způsobem. Podnikový proces, jehož provádění je částečně, nebo dokonce úplně počítačově automatizováno se nazývá workflow(tok prací). Workflow je automatizovaný podnikový proces. Workflowsystém je informační systém, který vykonává dohled na správou sekvence aktivit. 17

18 Workflow Automatizace celého nebo části podnikového procesu, během kterého jsou dokumenty, informace nebo úkoly předávány od jednoho účastníka procesu k druhému podle sady procedurálních pravidel tak, aby se dosáhlo nebo přispělo k plnění celkových/globálních podnikových cílů. 18

19 Workflow Podnikový proces a workflowbývají zaměňovány, protože jejich význam je blízký, ne však totožný (z pohledu podnikové ontologie). Jediným rozdílem je, že workflowspravuje a řídí k tomu určený software ERP (EnterpriseResourcePlamming) nebo WFM (WorkflowManagement) systém. Je však důležité si uvědomit, že právě workflow, díky svému počítačovému zpracování, klade vysoké nároky na specifikaci procesu, na jeho přesnost a jednoznačnost. Workflow- tok prací. 19

20 Ontologie procesního inženýrství Ontologií rozumíme systém jasně definovaných pojmůa jejich vzájemných vztahů popisující danou oblast znalostí. 20

21 Kategorizace metod a nástrojů 1. BPR (Business ProcessRe-engineering) nástroje určené k modelování a analýze byznys procesů. Cílem je umožnit radikálně, nebo postupně procesy vylepšovat a umožnit podle nich vlastní řízení organizace či podniku. 2. ERP (Enterprise Resource Planning) systémyjakosap, BAAN, Oracle apod. umožňujícíautomatizovat výrobní procesy, finanční toky a řídit lidské zdroje, právě na základě explicitně popsaných procesů. Modelování podnikových procesů se tak stává počáteční fází softwarového procesu, na jehož konci je v podniku či organizaci implementovaný informační systém. 3. WFM (WorkflowManagement) systémy reprezentující generické softwarové nástroje pro definici, správu, realizaci a vlastní řízení podnikových procesů. 21

22 Postup návrhu podnikového procesu Účelem modelování je vytvoření takové abstrakce procesu, která umožňuje pochopení všech jeho aktivit, souvislostí mezi těmito aktivitami a rolemi reprezentovaných schopnostmi lidí a zařízení zapojených do daného procesu. V současné době lze nalézt celou řadu metod postavených na různých technologiích, které jsou používány k sestavování modelů podnikových procesů. 22

23 Postup návrhu podnikového procesu V podstatě tedy existují tři klasické základní přístupy, které se využívají k modelování procesů, a které vychází ze tří základních typů použité abstrakce: 1. Funkční přístup zaměřený především na funkce, jejich strukturování, vstupy a výstupy. 2. Přístup specifikací chování je zaměřen na řídící aspekt vykonávání procesu cestou stanovení událostí a podmínek, za kterých mohou být jednotlivé aktivity prováděny. 3. Strukturální přístup je zaměřen na statický aspekt procesu. Cílem je postihnout entity a zdroje vystupující v procesu včetně jejich atributů, činností (služeb) a vzájemných vazeb. 23

24 Klasický příklad k řešení Mějme dánu firmu, která po obdržení objednávky nejprve prostřednictvím svého obchodního oddělení rozhodne o tom, zda-li je schopna obdržené zboží dodat. Pokud ne, proces je ukončen zamítnutímobjednávky. V opačném případě pokračuje proces ověřením, zda-li je zboží k dispozici ve skladu, či je nutné je vyrobit. K účelu vyrobení je nutné zakoupit materiál, připravit výrobu a nakonec požadované zboží zhotovitve výrobním úseku firmy. Následně je expedicí zboží odeslánoobjednateli, vystavena a zaslána faktura účetním oddělením, které také kontroluje její zaplacení. 24

25 Realizace zakázky diagram toků (Flow Chart Diagram) 25

26 Realizace zakázky 2/2 Semiformálnípopis zadání Flowchart diagram toků vývojový diagram 26

27 Objektový model realizace zakázky 27

28 Diagramy užití (Use Case Diagrams) Funkční specifikace je v jazyce UML řešena prostřednictvím diagramů případu užítí(use Case Diagram). Případ užití specifikuje jeden případ použití vytvářeného informačního systému. Případ(scénář) užití je pojem, který je v rámci byznys modelování definován následujícím způsobem: Případ užití je posloupnost akcí, které podnik či organizace realizuje v interakci se specifickými aktéry s cílem vytvořit výsledek požadované hodnoty. V podstatě je tedy případ užití synonymem pro podnikový proces. 28

29 Diagramy užití (Use Case Diagrams) Výhodu případů užití: snadná srozumitelnost, pokud jsou správně identifikovány případy užití, vývoj jde hladce kupředu. Slabá místa případů užití: správná identifikace případů užití. Nároky na případy užití: správná granularita a tedy úroveň detailu popisu, kompletnost všech případů užití (strategie číšníka). 29

30 Diagramy užití Aktérreprezentuje lidskou bytost, někoho nebo organizaci, co stojí mimo podnikový proces specifikovaný daným případem užití (směr k workflow). Primárním účelem diagramů případů užití je tak dokumentovat interakce mezi službami, které jsou podnikem či organizací poskytovány a těmi, kterými jsou tyto služby požadovány. Takto vytvořený model identifikuje, co je vlastně účelem podnikání dané organizacea jaké služby nabízí svému okolí. 30

31 Diagramy užití Diagram případů užití používá následujících elementů ke svému sestavení: 1. Případy užití (Use Cases), které identifikují funkce realizované byznys procesy. 2. Aktéry (Actors) popisující externí objekty vstupující do interacese specifikovanými procesy (klasický přístup). 31

32 Obecný diagram případů užití Restaurace název systému komunikační relace číšník příjem objednávky objednání objedníní jídla servírování jídla potvrzení objednávky příprava jídla hranice systému usnadnění placení kuchař účastník / aktor klient placení konzumace jídla vrchní příjem peněz placení za jídlo případ užití (use case)

33 Diagram případu užití realizace zakázky 33

34 Diagram aktivit realizace zakázky 34

35 Zhodnocení přístupů Klasické přístupy nerozlišující mezi konstrukčníma funkčním modelem problémy při re-designu nebo reengineeringu. Neberou aktorajako součástí podnikového procesu, protože se soustřeďuje pouze na workflow automatizované podnikové procesy. Modelují podnikový proces pouze jako sekvenční činnosti (následují za sebou). Problém nalezení správné granularitya kompletnosti případů užití strategie číšníka to nevyřeší. Problém přílišné složitosti. 35

36 Postup návrhu podnikového procesu Podnikový proces ale má sociální charakter aktoři musí být jeho nedílnou součástí. Podnikový proces má aktivit, ne pouze sekvenční. stromovou strukturu. Stávající metodologie vycházejí z tzv. bestpractice a chybí jim propracovanější teorie a metodologie. 36

37 Metodologie DEMO Základem je detailní textový popis požadavků na řešený systém. Z tohoto popisu (story) pak vychází další postup identifikace aktorů a identifikace transakcí. Transakce tvoří základní prvek k modelování podnikových procesů. 37

38 Uživatelské požadavky -story Člověk se může stát členem tenisového klubu Volley zasláním dopisu poštou tenisovému klubu.v dopisu žadatel musí uvést příjmení, jméno, datum narození, pohlaví, telefonní číslo a poštovní adresu (ulice, číslo domu, poštovní kód a místo pobytu). Karel, tajemník tenisového klubu, vybírá denně poštovní schránku a kontroluje, zda jsou zadané informace o členství kompletní. Pokud ne, telefonuje odesílateli, aby zkompletoval požadovaná data. 38

39 Uživatelské požadavky Je-li dopis kompletní, Karel přidá příchozímu dopisu číslo a datum, zaznamená dopis do knihy příchozí pošty a archivuje dopis. Každou středu večer, zanese Karel obdržené dopisy Miranděna sekretariát tenisového klubu. Karel také sebou bere registr členů. 39

40 Uživatelské požadavky Pokud Miranda rozhodne, že se žadatel stane členem tenisového klubu, orazítkuje dopis žadatele s razítkem nový člen a zapíše datum pod razítko.toto datum je počátečním datem členství. Mirandapoté předá dopis Karlovi, aby přidal nového člena do registru členů. Registrem je kniha s číslovanými řádky. Každý nový člen je vložen na nový řádek. Číslo řádku je číslem člena, podle kterého je nový člen identifikován v administrativě klubu. 40

41 Uživatelské požadavky Dále Mirandaspočítá členský poplatek, který musí nový člen zaplatit pro zbývající část kalendářního roku. Mirandavyhledá doplatnou částku za členství podle rozhodnutí valné hromady, které má na papíře v zásuvce svého stolu. Potom požádá Karla, aby zapsal částku do registru členů. Jestliže Mirandanedovolí, aby se žadatel stal členem klubu (např. protože je žadatel příliš mladý, nebo jestliže byl dosažen maximální počet členů klubu) 41

42 Uživatelské požadavky Karel odešle dopis ve kterém vysvětlí, proč se žadatel nemůže stát členem tenisového klubu. Pokud jsou zpracovány všechny žádosti, Karel vezme dopisy a registr členů domů a připraví fakturu pro každého nového člena pro platbu prvního členského poplatku. 42

43 Uživatelské požadavky Karel odešle tyto faktury poštou. Poplatky musí být provedeny bankovním převodem. Jakmile přijde platba, Karel vytiskne členskou kartu na které je uvedeno členské číslo, datum začátku členství, jméno, datum narození a poštovní adresa. Karta je zaslaná novému členu poštou. 43

44 Diagram toků FlowChart Diagram Možnosti znázornění 44

45 Formalizované uživatelské požadavky Diagram toků 45

46 Formalizované uživatelské požadavky 46

47 Formalizované uživatelské požadavky 47

48 48

49 Formalizované uživatelské požadavky 49

50 Formalizované uživatelské požadavky 50

51 Transakční vzor - transakce Transaction Pattern 51

52 Identifikace ontologických transakcí Transakce T01 požadavek o členství Transakce T02 zaplacení poplatku za členství 52

53 Identifikace ontologických transakcí 53

54 Identifikace ontologických transakcí Transakce T01 produkční čin/fakt (act/fact) 54

55 Fáze transakce T01 odmítnutí - decline 55

56 Identifikace ontologických transakcí Transakce T02 požadavek na zaplacení 56

57 Transakce a jejich fáze: T02/state T01/state T01/accept Fáze promisea acceptchybějí, jsou provedeny mlčky. 57

58 Ontologický model příkladu Zaměření se pouze na ontologické produkční činy. Tím dostaneme Procesní model obsahující: T01/rq, T01/pm, T01/ex, T01/st, T01/ac. 58

59 Procesní model Skutečná sekvence produkčních činů: T01/rq, T01/pm, T02/rq, T02/pm, T02/ex, T02/st, T02/ac, T01/ex, T01/st, T01/ac. 59

60 Role aktorů CA01, CA02 vnější aktor, který může představovat skupinu aktorů(rodič zajišťuje členství pro dítě) A01 vnitřní aktor 60

61 Model faktů 61

62 Model akcí 62

63 63

64 Datalogickýprodukční čin Datalogický produkční čin je čin, ve kterém aktor manipuluje s formou informací, které se obecně označují jako data, bez zájmu o obsah těchto dat. Činy jako kopírování, ukládání a přenos dat jsou typicky datalogické. Např. čin zaznamenání žádosti do knihy dopisů se považuje za datalogický čin. 64

65 Infologickýprodukční čin Infologický produkční čin je čin, ve kterém se aktor nezajímá o formu, ale pouze o obsah informací. Typickýmiinfologickýmičiny jsou dotazování, kalkulace (výpočet hodnot) a uvažování a dedukce. 65

66 Ontologický čin Ontologickýčin je čin, ve kterém vznikají nové originální věci.typickými ontologickými produkčními činy jsou rozhodování, hodnocení a posuzování. Např. rozhodování o vyhovění/nevyhovění žádosti o členství v tenisovém klubu je ontologický čin. 66