Modelování byznys služeb za přispění procesů a agentových přístupů

Modelování byznys služeb za přispění procesů a agentových přístupů Jan Smolík Katedra informatiky Vysoká škola finanční a správní, o.p.s. smolik@mail.vsfs.cz Abstrakt V článku 1 představujeme přístup jak modelovat byznys služby pomocí agentového přístupu. Jako byznys služby definujeme seskupení procesů, které jako celek přináší výstup zákazníkovi. Reagujeme tak na dnešní rozdrobení činností firmy do velkého množství relativně jednoduchých procesů. V článku rozšiřujeme náš již dříve popsaný přístup, kdy využíváme k popisu procesu agentových konceptů. Na proces se díváme jako na komunikaci agentů. Jako agenta můžeme mít samozřejmě roli, ale i proces, pokud neznáme jeho vnitřní strukturu. Náš přístup umožňuje modelovat meziprocesovou komplexitu. Klíčová slova: byznys služba, byznys proces, agent, Jason Abstract The article presents an approach to modeling business services using agent approach. We define business services as a grouping of processes that, as a whole, bring value to the customer. We react to the trend of breaking activities of an enterprise to many relatively simple processes. We extend our original approach to modeling business processes using agents. We see process as a communication of agents. As an agent we can indeed have a role, but also a process if we do not know its internal structure. Our approach allows for modeling interprocess complexity. Keywords: business service, business process, agent, Jason Úvod V příspěvku [Smolík, 2009] jsme představili přístup k modelování a designu byznys procesů za pomoci agentů. Tato metoda technicky funguje v pořádku. Problém je s jejím praktickým uplatněním. Při hledání dostatečně komplexních procesů, u kterých by měla její aplikace smysl, jsme narazili na fakt, že k procesům ve firmách definovaným většinou vystačí jednoduché procesní schéma, nebo je jejich detailní proces zbytečný a postačí slovní naznačení. Současné metodiky pro modelování procesů předpokládají spíše větší množství menších a jednodušších procesů. To ostatně vyplývá i z faktu, že metodika řízení ICT služeb v organizaci, COBIT [IT Governance Institute, 2007], popisuje 34 procesů jen v informatice. Ve firmě tak fungují desítky, možná i stovky, relativně jednoduchých procesů. Dle našeho názoru tak dochází k přesunu komplexity z vnitřku procesů, do jejich vzájemných vazeb. V dalším textu ukážeme, jakým způsobem lze náš původní přístup rozšířit na modelování soustav procesů, které směřují ke stejnému cíli. Tyto soustavy nazveme byznys služby. To nám umožní modelovat nejen vnitřní strukturu procesů, ale právě i komplexitu, která vzniká mezi procesy, a jejíž význam podle našeho názoru narůstá. 1 Financováno z prostředků IGA VŠFS 28

Modelování byznys služeb za přispění procesů a agentových přístupů Byznys služby Pojem byznys služba budeme definovat analogicky k pojmu ICT služba z modelu SPSPR [Voříšek, 2001], který je součástí metodiky MMDIS, vyvíjené na VŠE v Praze. ICT služba je v tomto modelu rozhraním mezi byznys procesem, jakožto zákazníkem a ICT procesy. Manažer ICT služby se dohodne (prostřednictvím SLA) s manažerem byznys procesu na obsahu, kvalitě a dalších náležitostech poskytované informatické služby. Tuto službu pro svého zákazníka zajišťuje vhodnou kombinací interních, ale třeba i externích, byznys procesů. Služba tak dává dohromady procesy, které dávají dohromady výstup, který má pro zákazníka hodnotu. Ač v modelu SPSPR není byznys služba explicitně definována (model se logicky zabývá spíše ICT než byznysem), můžeme ji snadno definovat analogicky k ICT službě. Byznys službu definujeme jako seskupení procesů, které dodává dohodnutý výstup zákazníkovi. Struktura byznys služby je znázorněna na obrázku 1. Byznys služba je poskládaná z hlavních a podpůrných procesů. Podpůrné procesy může využívat přímo, nebo je využívá některý z hlavních procesů, ze kterých se služba skládá. Jednotlivé procesy pak mohou (resp. musí) využívat podnikové zdroje. Obrázek 1 Schéma byznys služby Pojem služba obvykle popisuje spíše výstup nějakého procesu (produkt, služba). Ten je v obrázku znázorněn symbolem svitku. Abychom rozlišili službu a její výstup, používáme v prvém případě pojem byznys služba. Pojem byznys služba je pro nás abstrakcí skupiny procesů, které dohromady dávají nějaký konkrétní smysluplný výstup pro zákazníka. Jednotlivé procesy (hlavně podpůrné) se zřejmě budou vyskytovat ve více byznys službách. Je velmi pravděpodobné, že současné firmy, narozdíl od ICT služeb, nejsou podle byznys služeb vědomě organizované (neexistuje manažer byznys služby) 2. Tento pojem ostatně zavádíme. Nicméně i tak je považujeme za užitečnou abstrakci. Zaměnitelnost činnosti, procesu a služby 2 Je však možné, že takto organizované jsou a označují to pouze jiným pojmem. 29

Jan Smolík Na činnost můžeme na vyšší úrovni podrobnosti nahlížet i jako na proces [Řepa, 2007]. Záleží jen na úrovni abstrakce. Proces je pak skupinou činností, které transformují vstupy na výstupy. Byznys služba je v našem pojetí skupinou procesů, které produkují nějaký výstup, který má pro zákazníka hodnotu. Vzhledem k tomu, že na proces můžeme na vyšší úrovni abstrakce nahlížet i jako na činnost, je tak byznys služba de-facto procesem. Ostatně [Řepa, 2009] předpokládá sepsání SLA u každého rozhraní mezi procesy a na proces tak nahlíží i jako na službu. Najdou se jistě rozdíly. Manažer služby se například nestará o zdroje, jeho zdroji jsou již hotové procesy. Z procesně-modelářského hlediska však jsou pojmy činnost, proces a byznys služba velmi blízké a můžeme je modelovat za pomoci stejných modelovacích konceptů. Smysl modelování byznys služeb Modelování a řízení byznys procesů je samozřejmě nesmírně užitečnou záležitostí. Vzhledem k jejich značnému množství však hrozí, že procesy sice budou efektivní, ale selhávat bude jejich spolupráce. Domníváme se, že je potřeba rozumět této meziprocesní spolupráci a meziprocesním vazbám, abychom mohli efektivně řídit výstup pro zákazníka. Hlavní procesy zahrnují celý cyklus vyřízení potřeb zákazníka, od zjištění jeho potřeb, až po poprodejní aktivity. V současných přístupech je však tento komplexní hlavní proces často rozdroben do několika dílčích procesů typu, "Přijetí a zpracování objednávky". Tyto procesy sice mají smysl, nicméně samy o sobě nemají pro zákazníka hodnotu. Zavedením konceptu byznys služeb můžeme tyto dílčí procesy integrovat do jednotného cíle, při zachování jednoduchosti jejich popisu. Přínosem modelování byznys služeb může být například identifikace procesů, které probíhají efektivně, mají přínos pro někoho ve firmě, nicméně nevedou k uspokojení potřeb konečného zákazníka. Agentový přístup k modelování procesů Modelování procesů Náš přístup pro modelování procesů pomocí agentů vychází z metodiky Prof. Řepy [Řepa, 2006] a rozšiřuje ji. Stručně si tuto metodu shrňme. Základem metody je soustava hlavních pojmů stimul (událost), činnost, a stav. Činnost může být buď elementární, dále nedělitelná (nebo spíše nedělená), nebo komplexní. Stav je místo, kde je činnost procesu přerušena a čeká se na další stimul (událost) z vnějšku procesu. Proces může pokračovat teprve v okamžiku, kdy nastane tato událost. Stavy rozdělují procesy na tzv. primitivní procesy. U těch již neexistuje objektivní důvod modelovat je podrobněji, než jako jednu činnost. Existují však různé důvody subjektivní. Proces má tak podobu posloupností událost -> činnost -> stav. Rozšiřujícími koncepty jsou pak vstupní a výstupní množiny, případně přidružení aktoři a problémy. Metoda používá notaci BPMN. Zde je ovšem problém s neexistencí stavů v této notaci. Řepa tento problém řeší tak, že koncept stavu modeluje pomocí AND brány. Ta je propustná pouze v případě, že do obou jejích vstupů přiteče tok činností. Do 30

Modelování byznys služeb za přispění procesů a agentových přístupů jednoho vstupu je tak připojen tok činností, do druhého událost. Proces tak může pokračovat až v okamžiku, kdy nastane událost, což plně odpovídá chování stavu. Ostatní koncepty jsou v notaci BPMN přítomné. Ukázku procesního modelu v notaci BPMN (již však rozšířeného o některé další prvky) naleznete na obrázku 2. Modelování procesů pomocí agentů V našem původním přístupu vycházíme z klasického procesního modelu vybraného procesu. Činnosti v něm rozdělujeme mezi jednotlivé aktory na základě dvou kritérií. Objektivním kritériem jsou stavy procesu. V místě stavu se čeká na událost z vnějšku a práce je přerušena. Jedná se tedy o vhodné místo, kde může (ale nemusí) být práce předána. Rozdělení činností na základě objektivních kritérií nám dá seznam činností, rozhodovacích pravomocí a také vstupů, které agent vykonává či potřebuje. Subjektivními kritérii jsou pak omezení, způsobená tím, že pracovníci nechtějí, nebo nemohou, některé práce vykonávat. Důvodem může být i to, že jim vedení firmy nechce ponechat rozhodovací pravomoci, či zpřístupnit určité informace. V obrázku 2 tak nejprve rozdělíme proces mezi dva aktory v místech stavů. Dále pak na základě přehledu sujektivních kritérií oddělíme činnost vedoucího práce a asistentky, protože vedoucí práce nemá čas kontrolovat studijní náležitosti (subjektivní kritéria). Obrázek 2 Procesní model s vyznačenými agenty Mezi aktory/agenty pak modelujeme vztahy a závislosti pomocí diagramu strategických závislostí metody i* [Yu, 2001]. Mezi agenty může vzniknout závislost na dosažení cíle, vykonání činnosti (větší povinnost a jen jednoduchý úkol) nebo poskytnutí zdroje. Jako cíle definujeme primitivní procesy jednotlivých agentů. Jsou přitom zohledněny jednotlivé průtoky toku činností agentem. Za cíl agenta 3 (ve smyslu v jakém je tento pojem užíván v multiagentních jazycích) označíme skupinu 3 Nezaměňovat s cílem procesu. 31

Jan Smolík činností od vstupu toku činností do agenta do jeho výstupu. Pokud je tento tok navíc ještě přerušen stavem, bude se jednat o dva různé cíle. Závislost jednoho agenta na druhém je dána právě předáním toku činností. Toto předání toku činností reprezentuje interní událost. Proces zakreslený v diagramu strategických závislostí i* je zakreslen na obrázku 4 v černém rámečku. Podrobnější vysvětlení viz dále textu. Jednotlivé agenty a potažmo proces jsme pak převedli do konceptů multiagentového jazyka Jason. Cíle jednotlivých agentů jsou modelovány jako cíle a jejich jednotlivé činnosti jako plány vedoucí k dosažení těchto cílů. V těle plánu vždy do belief 4 uložíme informaci, že tato činnost byla splněna. U jednotlivých činností/plánů musíme vyhledat jejich návaznosti. Ty jsou v procesním diagramu dány spojovacími šipkami. Dle našeho názoru ovšem ne všechny návaznosti mají odraz v realitě. Mnoho z nich je dáno spíše zvykem při provádění procesu. Tyto návaznosti v obrázku 2 značíme přerušovanou šipkou. Znamená to, že dané činnosti je možné provést v libovolném pořadí. To není totéž co paralelismus. Při paralelismu mohou probíhat činnosti najednou, při volném pořadí musíme udělat napřed jednu a pak druhou (máme například jen jeden výtisk diplomové práce, na kterém pracujeme), ale nezáleží na pořadí. Tyto návaznosti do jazyka Jason převedeme pomocí podmínek vykonání plánu. Ke každému plánu uvedeme, které činnosti (uložene v belief) musí být vykonány, než začneme s touto. Stačí uvést bezprostřední předpoklady. Předání činnosti lze označit za interní událost procesu. Událost je sice obecně něčím, co přichází z vnějšku procesu, ale protože můžeme každý cíl rovněž považovat za primitivní proces agenta, můžeme interní událost chápat jako vnější právě tomuto podprocesu. V jazyce Jason ji můžeme vyjádřit buď jako něco, co se stane v prostředí a je ostatními agenty vnímáno, nebo přímým zasláním zprávy (příkaz.send). Obrázek 3 Agenti Vedoucí a Asistentka v jazyce Jason Pro vyjádření jednotlivých agentů a jejich vnitřního obsahu nemáme v současné době grafickou notaci. Existuje sice modelovací jazyk AUML (např. [Huget, 2002]), který se snaží být standardem v agentovém programování, jeho schopnost vyjádřit statickou strukturu je však velmi omezená. Hledání vhodné grafické notace bude 4 Je to hodně nepřesné, ale pro potřeby tohoto článku si je možné belief představit jako jakousi obdobu proměnné. 32

Modelování byznys služeb za přispění procesů a agentových přístupů předmětem dalšího výzkumu. Ukázka převodu agentů Vedoucí a Asistentka do jazyka Jason je zakreslena v obrázku 3. Více o tomto přístupu naleznete v [Smolík, 2009]. Rozšíření agentového modelovacího přístupu na celé byznys služby Typy agentů v modelu firmy V přístupu představeném v [Smolík, 2009] jsme pro agenta/aktora přijali nejsamozřejmější definici. Chápali jsme jej jako osobu, resp. roli, která vykonává nějaké činnosti. Toto však není jediný způsob, jak agenta ve firmě definovat. Některé přístupy k agentovému popisu procesů umožňují agenta chápat i jako kolektivního. Pak je jím organizační jednotka, například oddělení. V procesně řízené firmě však nejsou oddělení základní organizační jednotkou. To jsou procesy. Navrhujeme tedy chápání agenta rozšířit ne na organizační jednotky, ale na procesy. To má svojí logiku. V našem původním přístupu jsme jako cíle agenta chápali primitivní procesy vykonávané jednou rolí. Stejně tak tyto cíle samozřejmě můžeme přidělit oddělení. Nicméně i proces se skládá z primitivních procesů. Pokud tedy budeme proces chápat jako soubor cílů, vyjadřujících primitivní procesy, můžeme jej chápat i jako agenta. Proces "Přijetí objednávky", není o nic méně entitou než "Obchodní oddělení". Agenty tedy můžeme mít: - Individuální (role) (entitní agent) - Kolektivní - oddělení - Procesní Kolektivní agenty ve smyslu oddělení z našeho přístupu vyřadíme. Důvodem je fakt, že je nahrazujeme procesními agenty (kteří jsou také v určitém smyslu kolektivní). Kolektivní agenti mají význam pouze v případě, že činnost je skutečně vykonávaná kolektivně. Rozhodnutí vlády například není totéž co rozhodnutí jednotlivých ministrů. Modelování byznys služeb pomocí agentů Při modelování byznys služeb zachováme celý náš původní přístup. Rozdíly mezi modelováním služby a jednotlivého procesu budou dva. Za prvé, nebudeme zahrnovat pouze agenty z jednoho procesu, ale agenty ze všech procesů dané byznys služby. Za druhé, u procesů kde je zbytečný, nebo nemožný, jejich popis pomocí jednotlivých rolí, budeme jako agenta modelovat celý proces. Drobný problém nastává při stanovení cílů procesu. Pokud o něm víme jen málo, můžeme jej celý modelovat jako jediný cíl. Pokud známe jeho vnitřní strukturu alespoň na úrovni stavů, můžeme jednotlivé primitivní procesy (oddělené stavy) modelovat jako dílčí cíle. Stavy procesu můžeme odhadnout i podle událostí, na které proces reaguje, a které jej posouvají dále. Každá událost posouvá proces z nějakého stavu a tudíž startuje primitivní proces. 33

Jan Smolík Obrázek 4 Model byznys služby Zpracování a vyhodnocení diplomové práce Způsob modelování celé služby si ukážeme na příkladu. Na obrázku 4 je znázorněn diagram strategických závislostí metody i* pro byznys službu "Zpracování a vyhodnocení diplomové práce". Jedná se o rozšíření příkladu použitého v našem příspěvku [Smolík, 2009]. Část v rámečku představuje agentovou strukturu procesu, který bychom mohli nazvat třeba "Obhajoba diplomové práce". Tento proces začíná odevzdáním práce na katedru, pokračuje zpracováním posudku a končí vlastní obhajobou. V jeho struktuře jsou tři agenti, kteří na sobě závisí s dosažením určitých cílů. Komise například od vedoucího práce potřebuje sepsat posudek, jinak nemůže přistoupit ke splnění svého cíle, kterým je provedení vlastní zkoušky. Tento obrázek je rozšířen o tři další agenty. Aby mohlo dojít k obhajobě, je potřeba, aby student odevzdal práci. Aby jí mohl odevzdat, je třeba ještě provedení dalších dvou procesů. Těmi je "Vypsání témat" a "Zadání práce". U těchto procesů neznáme (nebo nechceme specifikovat) jejich přesnou strukturu, takže je nebudeme dále detailněji zkoumat. V našem přístupu je necháme vystupovat jako aktory. Zvláštním případem je zde agent "Student". Zcela systematicky by měl být součástí nějakého procesu. To je samozřejmě možné, proces bychom mohli nazvat třeba "Zpracování práce". Ten můžeme buď vyznačit jako další obdélník kolem obdélníku Student (jehož bude jediným aktorem), nebo entitního agenta Student nahradit přímo procesním agentem "Zpracování práce". Tato možnost je dokonce přesnější, neboť lze očekávat, že vypracování práce není čistě akcí studenta, ale jeho spolupráce s vedoucím práce. Tento proces je navíc výborným příkladem špatně strukturovaného procesu, protože každá spolupráce vyučujícího se studentem bude probíhat jinak. 34

Modelování byznys služeb za přispění procesů a agentových přístupů Modelování byznys služeb pomocí Eriksson-Penkerova diagramu [Řepa, 2006] používá k popisu souvislostí procesů Eriksson-Penkerův diagram. Pokud jej lze použít na popis všech procesů ve firmě, lze jej samozřejmě využít i pro popis byznys služby. V mnoha případech to bude postačující. Jako přínos našeho agentového popisu oproti Eriksson-Penkerově diagramu vidíme možnost zachytit přesněji body synchronizace procesů. Procesy závisejí nejen na výstupech jiných, ale mohou se vzájemně ovlivňovat i pomocí událostí, což už v Eriksson- Penkerově diagramu není přímo vidět 5. Výhodou je rovněž možnost kombinovat detailněji popsané procesy s procesy modelovanými pomocí jednoho procesního agenta. Závěr V článku analyzujeme možnosti modelování byznys služeb. Přínos tohoto konceptu vidíme ve zvýšení zákaznické orientace procesů. Procesy typu Přijetí objednávky, nebo Řízení změn jsou sice z hlediska organizace firmy užitečné, ale samy jako takové neposkytují přímou hodnotu pro zákazníka. Tu tvoří až cílená skupina těchto menších procesů. Ke zvýšení zákaznické orientace dojde především u podpůrných procesů, které mají z mnoha důvodů k finálnímu zákazníkovi daleko. Analyzujeme rovněž možnosti modelování procesů a těchto byznys služeb pomocí agentových přístupů Výzkum je zatím ve fázi, kdy se podařilo dokázat, že agentové koncepty jsou kompatibilní s procesními. Uvědomujeme si, že námi navržený přístup zatím není příliš použitelný v praktickém světě. Poskytuje sice jisté výhody v modelování činností s nejasnou návazností a souvislostí mezi jednotlivými procesy a jejich částmi, ale pro laiky je stále příliš složitý. Předmětem dalšího výzkumu je navrhnout notaci, ve které půjde všechny námi popisované koncepty graficky znázornit. Chceme rovněž automatizovat převod konceptů do jazyka Jason, a umožnit tak snadnou simulaci procesů založenou na agentových konceptech. Použité zdroje Bordini, R., Hubner, J., Wooldridge, M. 2007. Programming Multi-Agent Systems in AgentSpeak using Jason. 2007. 272 s. ISBN 978-0-470-02900-8. Huget, M. 2002. Agent UML Class Diagrams Revisited. In Bauer, B, Fischer, K., Muller, J., Rumpe B., Proceedings of Agent Technology and Software Engineering (AgeS). [s.l.] : [s.n.], 2002 IT Governance Institute. 2007. COBIT 4.1 : Framework, Control Objectives, Maturity Models. [s.l.] : [s.n.], 2007. 213 s. Dostupný z WWW: <http://www.isaca.org/amtemplate.cfm?section=downloads&template=/memb ersonly.cfm&contentfileid=14002>. ISBN 1-933284-72-2. 5 Tuto informaci máme v navazujících procesních diagramech. Vzhledem k tomu, že ji nemáme v jednom obrázku a každý proces již modelujeme zvlášť, hrozí, že popis nebude jednotný. Lze však samozřejmě najít i jiné cesty k zajištění konzistence procesních modelů než agentový přístup. 35

Jan Smolík Řepa, V. 2007. Podnikové procesy: Procesní řízení a modelování. 2. rozš. vyd. Praha : Grada, 2007. 288 s. Management v informační společnosti. ISBN 978-80-247-2252-8. Řepa, Václav, aj. 2006. Metodika vývoje informačního systému s pomocí nástroje Power Designer. 1. vyd. Praha : Sybase, 2006. 186 s. Dostupný z WWW: <http://opensoul.iquest.cz/forum/docs/publications/metodika_vyvoje_is_ 06_2006.pdf> Řepa, Václav. 2009. Service-oriented Business Process Management. Funchal 06.10.2009 08.10.2009. In: IC3K 2009 [CD-ROM]. Funchal : INSTICC, 2009, s. 284 287. ISBN 978-989-674-013-9. Smolík, Jan. 2009. Možnosti využití rolí, aktorů a agentů při designu byznys procesů. In Informační technologie pro praxi 2009. Ostrava : VŠB-Technická univerzita Ostrava, 2009. s. 113-121. ISBN 978-80-248-2081-1. Voříšek, Jiří. 2001. Řízení podnikové informatiky - model SPSPR [online]. 2001 [cit. 2009-12-15]. Dostupný z WWW: <http://nb.vse.cz/~vorisek/files/clanky/2001_spspr.htm>. Yu, E. 2001. Agent Orientation as a Modelling Paradigm [online]. 2001 [cit. 2009-01-25]. Dostupný z WWW: <ftp://ftp.cs.utoronto.ca/pub/eric/wij.pdf>. 36