第7巷第5期工业工程 2刷年9月Ser蝇.2α)4Mm恤1E.晤E阳时吨Joumal基于编码因果图的企业过程表示与识别李波王谦赵志彦2(1.天津大学管理学院，天津3αXJ72;2.天津市世界贸易中心协会，天津3αX)5())摘要:提出一种基于编码有向阁的企业过程表示与识别方法。基于图论思想，把企业过程表示成一种带约束的有向图形式，然后通过强支和虚拟因果次序的概念分别得出该有向图的简化表示形式和编码因果阁形式，这种表示描述了企业过程的基本活动之间一种符号唯一的图形表示形式，给出了虚拟因果次序下企业过程中各基本活动发生的先后次序，可以帮助企业管理人员或企业资源规划实施人员容易地消除冗余或不增值的活动，实现企业过程的正确划分。最后，引入一个企业中采购业务过程的案例来说明所提方法的有效性。关键词:企业资源规划;企业过程表示;编码因果图;过程识别中图分类号:1凹93文献标识码:A文章编号:1田7-7375(2刷)05明17-ωIdentification and Representation of Enterprise Proc臼ses ased on Nwnbered Causation Graphs l 2 U BOI, WANG Qian, ZHAO Zhi-yan(1. Sch∞，1 of M缸llIgement，Tianjin University, Tianjin 3ω72， China; 2. World Trade Center of Tianjin, Tianjin 3αXl50， China) Abstract:四ispaper proposes an approach to identification and repr它sentationof enterprise proces附basedon numbered inference graphs. Using Graph四eory，enterprise proc岱sescan be transformed into constraint direct›ed graphs. Also the paper intr叫ucesme出odsfor obtaining simplified graphs and numbered causation graphs. lne presentation provides fundamental activities and their relationship in enterprise processes wj由uru甲legraph syrr臼Is，gives the order in which由fundamentalactivities act wj由出ehypothesis of mythical causality，陀movessuperfluous unreasonable activities and realizes correctIy the division of enterprise processes. The me由odis demonstrated with a case of making purchases in anente甲rise，which proves the effectiveness of出eme出 words: enterprise resource planning( ERP); enterprise process repr它sentation;numbered causation graph; process identification 企业资源规划(EnterpriseResource Planning, ERP系统的实施或正在进行实施，但成功的案例很ERP)最早由美国GartnerGroup公司提出，是基于供少。究其原因，是大多数企业在ERP实施过程中没应链管理的一种思想和方法，它的基本思想是将企有实施企业流程重组(BusinessProcessing Reengineer›业的业务流程看作一个紧密连接的信息链，包括供i吨，BPR) ，或实施了BPR，但方法不当、深度和范围应链、制造工厂、分销网络和客户等。目前ERP系统不够，没有把现代的管理思想、管理方法应用于企业的应用在国际上已经相当成熟，在国内也已经有很业务流程过程中，因此，ERP的实施也就不能达到预多企业意识到实施ERP系统的必要性井已经完成期目的。收稿日期:2∞3-08-27基金项目:国家重大863项目(2003AA4Z2归。). 作者简介:李波(1967-)，女，山西黎城人，画IJ教授，博士，主要研究方向为智能信息管理、数据挖掘等.
18 工业工程第7卷为一个输出。常用一个四元组来表示[5J即因为ERP的实施过程就是企业管理信息化的过程，而管理信息化要求必须对企业的传统业务流程u(αι) = 1 Og (αι) ，ι(αι)，0， (αι) , op (αι) I 进行改造或者进行彻底的重新设计，才能搭建起构其中Og(α.)表示负责该活动的组织单元，In (αι)表筑信息化的管理平台。因此，企业要成功实施E肘，示活动矶的输入信息实体的集合，0，(α.)表示活动首先要进行业务流程重组，找出企业业务流程中的矶输出实体的集合，Op(α.)表示活动矶的所有操作关键环节，消除无效的或冗余的活动，并从企业流程集合。活动的类型包括:业务处理、分发、判断、留档优化全局目标。因此，在企业实施企业资源规划时，等，常用IDEFO表示活动;R表示活动与活动之间的都需要花费很大精力来辨识和表示企业的业务过各种联系，如一种可能的联系是活动向之间有一种程，以便进行企业过程再设计。{E!由于缺乏适当的时间上顺序的前因后果联系。除了这种联系外，常工具和方法，一般很难来决定哪部分进行重新设计见的还有并行联系、反馈联系等。或怎样进行设计。为找出快捷、便利的方法进行企一般企业系统是一复杂系统，其中涉及各种因业过程再设计，许多学者研究了企业实施BPR的方素非常多、关系非常复杂。E盯系统分析人员一开法[。张宁汉等[2J提出一种运用决策支持系统的始不可能立即对整个企业过程理解得很全面、很深原理实现交互式辅助建立模型的方法，而黄丽华入，很快得出企业过程系统的关键活动和相互关系O等[3J讨论了企业过程的一般定义并利用系统分析技因此，需要采用分而治之的思想。目前企业系统大术，提出自上而下分解企业职能、自下而上合并形成多基于职能分工来划分企业的活动，如采购部门主企业过程的辨识方法;乔非[4J等应用PETRl网技术管采购活动，而库存部门主管物料的出、入和库存活提出一种企业活动过程建模和仿真的思想;叶文超动，这些活动之间通过业务关系建立联系。为简化等[5J提出企业重组中一个最优活动合并的数学模问题，可以把企业过程系统看作有一系列职能过程型，此模型可以定量地得出最佳合并序列。组成的，则首先辨识一个职能过程范围内的活动内基于我国目前ERP实施过程中存在的问题，笔容，然后以此为基础，考虑跨越多个职能部门的活者探讨了在ERP实施前帮助企业或ERP系统分析动。这里我们侧重于研究在一个过程内如何辨识出人员如何快速抽取企业业务活动过程的思想，提出对系统至关重要的活动及其它们之间的关系。一种基于编码有向图的企业过程表示与识别方法。定义1:企业过程活动的有向固表示基于图论，把企业过程抽象成描述企业关键活动过假设某一职能部门的业务过程用Ep表示，其图程的一种带约束的有向图形式，并应用图论中的强形化表示定义为一有向图D的形式，包括有限顶点支概念和扩展的虚拟因果次序概念来进一步优化企集P，它对应于企业过程系统的全部活动集合A和业活动过程，给出了辅助企业管理人员或ERP系统有向图的各顶点之间的有向连接R，若从顶点矶到分析人员描述企业活动过程的编码因果图模型框叫存在一有向连接，记为矶吼当且仅当矶和α/αa手架。最后，引人一个企业中采购案例来说明所提方叫)之间存在一种关系，记为ra巧，i,j = 1, , n。法的有效性c初始的企业过程有向图D是企业人员和系统分析人员共同识别并正确定义目前企业过程现状得1 企业过程模型的表示出的，包括过程中的业务处理、审核、分发等及其之企业过程是指为完成企业某一目标(或任务)而间相互关系的动态信息，如资源关系、控制关系、数进行的一系列逻辑相关活动的有序集合。企业过程据关系和任务关系等。为进一步标明企业过程的有的组成元素是活动，活动与活动之间的相互作用和向图表示中各个顶点之间的关系，对企业活动中各相互联系构成了企业过程系统。企业过程的形式化个活动的关系从语义上定义其约束为:定义描述为[叫Ep= 1 A, RI，其中:A= Iαl' a2’ , 定义2:企业过程活动有向固表示中的约束αn I表示企业过程中所有活动的集合，企业过程中的1)因果关系约束:这是企业过程中活动之间常存在的一种约束关系，即活动指一种变换和操作，即接收某一种类型的输入，在控制作用下，利用某种资源，经过变换或操作转化R= lai→钓3iε11，2，…，n-11，3jε1 i + 1,
第5期李波，王谦，赵志彦:基于编码因果图的企业过程表示与识别19 …，nll，存在活动矶和鸟，它们之间存在时间上的企业过程系统在管理流程中，因其中某些活动发生变化，引起系统中其它活动相应发生变化，为研前因后果关系，称它们满足因果关系约束，记为C0 A究问题方便，人为地确定这些活动发生变化的先后2)和约束:这是借助于数学上的加法运算得出次序，称为活动的虚拟因果次序(MythicalCausality) 0 的一种约束。若存在一个活动α，其是前面若干其虚拟是因为活动的改变可能发生在同一时刻，如并它活动矶，i = 1，…m，m~2的后续活动，即活动α行关系的若干活动，它们之间没有前后之分，但是活的执行必须在活动矶，i :;: 1，…m，m二三2全部执行成动的虚拟因果次序可以提供系统在一次活动变化之功之后所有输出信息进入活动a，活动α开始执行。后其它各活动的变化情况，这有助于简化所研究的这时称活动α是活动α，i = 1，…m，m二三2的和约问题。束，记为50 A为了得到企业过程系统中相互联系、相互作用3)反馈约束:是企业过程中常出现的一种具有的各活动之间的前因后果关系，需要对定向图D进"修正"的活动。若一个活动αt中间经过一系列企行简化，产生一个有指导性的表示图。采用图论中业活动到达活动气，然后又从活动吗直接回到活动凝聚概念和虚拟因果次序概念来得出以下活动关系矶，即活动a，是活动鸟的前因，反过来活动气又作的简化图。用于活动矶，则称两活动之间满足反馈约束，记为方法1: (企业活动的简化有向图表示)F，\。对于由定义I所定义的企业过程系统有向图D基于以上定义的约束语义，可进一步把企业过1)在有向图D中去掉由因果关系约束生成的所程有向图中的关系标上约束标志，如从顶点叫到鸟有连接;2)确定出D的强支;3)构成D的凝聚D"存在一有向连接矶鸟和关系r川，其中关系r川应标4)选择凝聚D铮中孤立强支(平凡有向图)集中的一个子集作为一个源集50明是ι、54和F，\中的一种。这样有向图是隐含了企把有向图中的因果关系约束去掉所有连接，是业过程各个活动之间依赖关系的一种直观图的表示因为因果关系约束中活动之间的关系是一种基于时形式。因为企业管理流程和管理模式的问题，得出间持续影响的因果关系，原因结点和结果结点均对的有向图D可能包含有冗余活动、不增值活动、错过程的描述起着重要作用;因为一个有向图中，任意误活动关系等情形。因此，为得到该企业过程的关两个结点之间如果相互可达，则该图是强连通的。键活动，需要对该过程有向图进行简化和关键活动结点之间是强连通关系表明这些结点之间的关系非的识别。常密切。基于强连通图的一些性质，进一步进行分析和运算，可以把可达结点划分成若干强分图的集2 基于因果图表示的基本活动的识别合，这些集合对应了企业过程中重要活动的组成;其次，由强支的定义和强支的最大性，源集S。中的活方法动是所研究过程中的基本活动，它和其它活动在同基于上面得到的企业过程有向图的表示方式，一时刻没有依赖关系。因此，通过对有向图的简化根据职能部门所完成的业务活动的因果关系来推得过程，可从非常复杂的、涉及相关活动很多的企业过有向图上各活动之间满足的因果次序关系，称这种程有向图表示中抽取出和原系统功能等价的基本活标了因果次序的有向图为有向影响图(DirectedInf1u›动集合50。ence Graph)。关于因果次序理论进行研究最早由Si令V:;:50 U R( 50)的集合，其中R(50)表示所有mon[7]在经济系统中提出，后来lwasaki把因果次序理从50能到达的结点的集合，G是由V生成的凝聚v论推广到一般的动态系统中，给出了物理系统中类图的最大子图，也就是说，G包含了源集中的所有v似因果次序问题的例子[J]。这里基于经济系统和物结点以及能由源集到达的所有结点。为了描述清楚理系统中的因果次序概念，给出企业过程系统中的G中各结点之间前因后果的影响关系，提出一种对v虚拟因果次序概念。G中的各结点进行编码的编码影响图算法。定义3:企业活动的虚拟因果次序L
20 工业工程第7卷方法2:(企业过程活动的编码因果图表示)收集到的供应商信息进行比较;c)资料收集(来自生给定源集50'由G经对其各结点满足如下编产技术部、信息部和市场营销部等的信息); d)制定vN码过程可得到编码影响图物料需求计划;e)确定相关的供应商;()制定初步采nO购计划;g)审核计划;h)修改采购计划。而签定采购1)对于α仨鸟，N(α)=0，即源集中各结点编码合同所包含的活动有:i)采购员通知供应商;j)初步为0，其中N(α)表示结点α的编码值;签定合同;k)审核采购合同是否符合产品设计要求;2)对于αεR(50), 1)通知采购员修改采购合同;m)采购合同分发;n)合N(α) =M皿1N(α)1αl仨Omd(α)f + d(α) , m 同生效;0)填写收料单给仓库保管员，相应的带约束其中:d(α) = Min[ d(鸟，α)J表示顶点α到源集岛m 的有向图D的表示如图1所示。的最短距离，这里指顶点α到源集S。之间最小的有向线段个数;0耐(α)= 1α&εO(α) 1 V句εO(α), d(衔，α);3d (矶，α)，V i ,j f ，而d(矶，α)表示两顶点矶和α之间的距离，同样距离指两顶点之间有向线段的个数，O(α)指包含α强支外-条到α的路径的结点集合O显然，α仨R(50)，。耐(α)是非空的。这样，我们困l采购过程中带约束的部分活动有向困D的表示可以把G中各结点按以上编码算法都编上序号，基v由方法1得到的凝聚图D铸如图2所示，凝聚图于这种编码，从源变量α开始，在有向图中存在一条D铸中孤立强支(平凡有向图)集为|α，b, c, d, e f , 企业过程活动的流程道路矶→且叭叭)运n(α'j)αllJ, g , h f , li ,j , k , lf ,1m, n , 0 f , ep α、b、c、d、e、m、的结点α的集合。若在编码影响图中存在一道路矶n 、o都是一个结点组成的强支，说明这些活动都是→αl且n(αJ> n(α:， ) ，则需要考虑该活动是否是必企业过程中基本的活动，而lj，g，hf和li，j，k，[f是要的，即是否为冗余的或不增值的活动，是否需要简由多于一个结点组成的强支，说明这两个子集中的化企业活动流程。所以，这种企业过程表示了描述活动关系密切，可以和其它的强支连接实现企业的企业过程的基本活动之间一种符号唯一的图形表示业务过程。按照活动发生的先后次序，可以选择一形式，它实现了虚拟因果次序下企业过程中各基本个孤强支源集50= 1α，叶，而G由图2中所有孤强v活动发生的先后次序。在涉及大量相关因素的企业支集中的元素组成。过程系统研究时，应用编码影响图能直观地、很快地帮助ERP设计人员抽取出企业过程所需的基本活动。3 仿真实例为说明所提方法的有效性，以文献[7J中的实例图2采购过程活动有向图D的凝襄D'的褒示图为基础来进行说明。该实例是一某高校后勤管理部N图3给出了应用方法2得到的编码有向图D。门采购管理过程，采购过程包括从制定物料采购计根据图中结点的编码分析，存在道路b→e，其n(b)划开始到物料人库及付款为止的所有业务工作。采=n ( e)，因为通过采用这种编码的图形表示形式可购管理同多个业务部门功能相关，如:库存管理、财以找出企业过程中的基本活动且根据虚拟因果次序务等，是一个复杂的系统。为简单起见，这里仅考虑其基本活动发生的先后次序的表示是唯一的，所以采购过程中与供应商、采购计划和签订合同的相关两结点b、e可能冗余，比如:根据实际企业业务活动业务活动分析，其中关于供应商和制定采购计划中(下转第42页)包含的具体活动包括:a)收集相关供应商信息;b)对
工业工程第7卷42 仿真结果如图3所示，通过仿真结果，可以预测协调发展的局面。10年内出租车改装油气车的数量，及燃气供需关系的变化。参考文献:[1 J王其藩.系统动力学[M].北京:清华大学出版社， 结束语105-109 . [2J薛立民，张子心，鲍振菜，等.我国燃气汽车可持续发展政在油气车与加气站的互动发展过程中，由于出策探讨[J].北方交通大学学报，2舰，4(2):82-86. 租车与加气站运营者的相对独立性，使得本系统成[3J孟莉华.燃气汽车发展现状与前景展望[J].平原大学学为一个高阶复杂系统。本文阐述了油气车燃气化改报，2α泣，5(2):80-81. 装问题的仿真实现问题，解决了模型的构造问题，那[4J岳波.在我省推广实施燃气汽车的建议[J].云南交通科么如何使油气车与加气站形成协调发展的局面，使技，2∞1，2(1):1-2.[5J鲍振荣，张于心，薛立民等.我国城市燃气汽车的发展模燃气的供求关系趋于平衡，即模型中的R趋于1，cf5E式研究[JJ.环境保护，2∞1，(10) :42-45. 则是模型将要解决的一个关键问题。这就要求我们[6J上海市石油学会.车用燃气与加气站建设[MJ.北京:中国应用复杂系统理论，借助计算机仿真工具，在既定的石化出版社，2∞-133.约束条件下，通过调整模型中的相关外生变量，找到符合目标的可行方案，促使油气车、加气站尽快出现~-/I'、也年4勾~牢~-，j'.~-/.~在采业~~，~~，~牢牢年业吊在多l'~牢也牢范勾~年4多年也'Íf'~全坏阜坪也牢在年也市在年岛卡也非串市也吊岂非串串串串也在营哼地申毡年毡非串~也牢串申也非毡.~、也牢也牢毡审在牢""将(上接第20页)对于我国目前ERP实施过程中存在的问题，笔者探过程，把结点b的活动"比较供应商"并人结点e的讨了在ERP实施前帮助企业管理人员或ERP系统分活动"确定相关供应商"的活动中，成为一个结点"比析人员如何快速抽取企业业务活动过程的思想，提较且确定供应商"。同样道路h→f、l→i{.ê.n(h)>出-种基于编码有向图的企业过程表示与识别方n(J)、n(L)> n(i)，则考虑从h→f和l→i的活动是法。首先采用了有向图的直观表示形式来描述企业否是必要的，具体分析企业的实际业务活动过程和的活动过程，并利用图论思想，实现了企业过程基本活计算机信息管理的特点，考虑f→g→h→f和i→j→动的识别方法，最后的案例说明所提方法的有效性。k→l→i中是否需要简化其中的活动流程，比如一些审核的环节是否可以简化。最后，很容易根据编码参考文献:有向图和这些基本活动的业务内容，得出企业活动[IJKimKH，也mY G. Process I它ven:;eengineering for BPR: A form -based approach [J J. Informat˛on & Management, 1998, 的过程，如本例中可以分为两个过程"采购计划的制33: 187-2∞. 定"和"采购合同的签订"。[2J张宁汉，薛华成.企业过程模拟的新方法[JJ.系统工程理论与实践，1师7，11:16-20. [3 J黄丽华，钱字，薛华成.企业过程的定义与辨识方法[JJ.系统工程学报，1师7，12(3):70-81. [4J乔非，严另涯，吴启迪等.基于高级Petri网的BFR过程建模与仿真[JJ.控制与决策，2∞1，16(2):181-185.[5J叶文超，朱峰英.过程再设计的模型方法研究[JJ.管理工图3采购过程活动的编码有向图程学报，2∞1，15(4):7-9.[6J草正，梁炜，邹辉.基于CIMOSA的企业过程识别方法研究[JJ.管理科学学报，2∞3，6(3):13-18. 5 结论业务流程再造是企业进行ERP的基础和前提，
