管理信息化 BPM 业务流程业务流
程建模范本
摘要
随着我国加入 WTO,国内企业面临的市场竞争将比以前更加激烈。在这
种条件下,企业迫切需要提高企业的综合竞争能力。而业务流程重组是企业
改善管理、提高效益的有效途径。这一思想虽然已经出现了十余年,但迄今
还未形成一套成熟的理论与方法体系,仍处于起步阶段。对企业业务流程重
组的理论进行研究,有助于企业全面改进自身的管理,提高企业的综合竞争
力,使企业的效益产生飞跃式的提高。
目前企业业务流程重组存在的主要问题一方面在于缺乏对业务流程的定
量分析手段,对于流程的简化与集成没有现实可行的方法与工具。另一方
面,对流程进行建模以及如何对已经建立的流程模型进行分析及应用的问题
并没有很好的解决。
本文试图从业务流程建模的角度出发,首先对业务流程的分解方法进行
了研究,给出了活动的表示方法。并研究了活动的分类、活动之间的关系等
内容。然后通过对 Meta-Model、UC 矩阵、PERT 图、GRAI、Petri 网模型等建
模技术的研究与比较,分析了各种建模方法的特点及适用范围。由于这些建
模方法都来自其它领域,并非专为业务流程所设计,所以本文以 Petri 网模
型为例,对业务流程建模方法进行了改进研究。在此基础上,通过仿真系统
对业务流程模型进行仿真,在仿真过程中计算流程的各种参数,从而为流程
的简化与集成提供依据。最后,本文对仿真的运行管理和仿真的数据分析进
行了研究。为业务流程模型仿真在流程简化和集成过程中的应用提供了可借
鉴的方法。
关键词 BPR;业务流程;业务流程重组;流程建模
Abstract
WithourcountryjoiningWTO,domesticenterprisesarefacingfurtherfie
,enterprisesne
thatenterprisesimprovemanagement,increasethebenefitofthebusinesspro
,Thoughhasalreadybeenpresentedmorethant
enyears,isstillatthestartingstagesofar,andhavenotbeenformedaripethe
g,willhelpenterprisesimproveone'sownmanagementall-
,enablebenefitofente
rprisestoimproveataleaptype.
AtPresent,themainproblemoftheenterprisebusinessprocessreenginee
ring,ononehandlieinlackingquantitativeanalysismeansofbusinessproces
s,
erhand,theproblemtomodeltheprocessandtoanalysesandusetheexistingmod
elefficientlystillexisting.
Thispaperattempttoproceedfromangleofthebusinessprocessmodeling,
firsttostudythemethodofresolvingbusinessprocess,presenttheexpressio
nmethodoftheactivity,andstudiedthecontentsoftheclassificationofthea
ctivities,therelationbetweenactivities,
fmodelingtechnology,suchasMeta-
Model,UCmatrix,PERTchart,GRAI,Petrinetworkmodel,etc,wecananalysethe
ecausethemodelingmethodsallefromotherfields,whicharenotdesignedforb
usinessprocessspecially,thispapertakesPetrinetworkmodelasanexamplet
,wecarryon
emulationtotheprocessmodelofthebusinesswiththeemulationsystem,calcu
latevariouskindsofparametersoftheprocedureinthecourseofemulation,th
,thispap
ationwhiletheprocessissimplifiedandintegratedofemulationofmodelofpr
ocedureofthebusinesshasofferedthemethodthatcanbedrawnlessonsfrom.
KeywordsBPR;BusinessProcess;BusinessProcessReengineering;ProcessMod
eling
哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文
目录
摘要 I
AbstractII
第 1 章 绪论 1
课题背景 1
时代的需要 1
基于传统分工体制的业务流程的缺点 2
业务流程重组理论产生的背景 2
历史背景 3
时代背景 4
技术背景 5
业务流程重组理论的国内外研究现状 6
国外研究现状 6
国内研究现状 7
业务流程重组的反思与发展 8
本文研究的主要内容 9
第 2 章 业务流程重组(BPR)的基本理论 11
业务流程的概念 11
业务流程的定义 11
业务流程的特点 11
业务流程重组的基本思想 13
业务流程重组的概念 14
业务流程重组的特征 14
业务流程重组的原则 17
业务流程重组的实质 19
实施业务流程重组的条件 21
现代信息技术与业务流程重组的关系 22
哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文
业务流程重组的方法 23
结果分析 23
技术分析(IT 能力)23
活动去除 24
代理基准法 24
流程简化 24
本章小结 25
第 3 章 业务流程建模方法研究 26
概述 26
对业务流程进行建模的目的 26
业务流程模型的特征 27
业务流程的建模方法概述 27
流程分解 28
流程的结构 28
活动的表示 29
活动的分类 31
活动之间的关系 32
业务流程图 32
业务流程的结构模型 34
业务流程的 Meta 模型 34
利用 UC 矩阵对流程的结构建模 38
业务流程的状态模型 40
PERT 模型 40
GRAI 模型 41
Petri 网 43
业务流程中信息流的建模方法 44
数据流程图(DFD 图)44
IDEF0 模型 45
哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文
本章小结 46
第 4 章 业务流程建模方法改进与模型仿真研究 47
各种建模方法的优缺点 47
业务流程的结构建模方法的优缺点 47
业务流程的状态建模方法的优缺点 48
流程建模方法的改进研究 49
扩展的 Petri 网模型 49
对流程进行建模 51
流程模型仿真研究 52
对业务流程模型的仿真 52
仿真运行管理 55
仿真数据分析 55
本章小结 56
结论 57
参考文献 58
致谢 61
哈尔滨工业大学管理学硕士论文
第1章 绪论
课题背景
业务流程重组(BusinessProcessReengineering,BPR)的含义是指从根
本上对业务流程进行再设计,其目的是实现企业业务流程的最优化,使企业
的业绩实现质的飞跃[1]。在我国 BPR 有很多译法:企业过程再工程、企业过
程重构、业务流程重组等。本文使用比较通用的业务流程重组这一译法。BPR
是一种全新的管理理念,是对“劳动分工论”和“科学管理思想”的挑战。
时代的需要
随着我国加入 WTO,国内企业所面临的市场竞争也将比以前更加激烈,
在这样的情况下,如何谋求自身的生存和发展,是每一个企业所不得不思考
的问题。
在我国,由于企业的发展远远落后于西方工业发达国家,普遍面临资金短
缺、技术落后、人才匮乏的局面。我国加入 WTO 以后,国内企业已经开始面
临一个更加激烈的市场竞争环境,这种竞争不仅来自国内,更来自世界其它
发达国家。所以,如何提高企业的竞争力,成为国内企业尤其是作为国民经
济支柱的国有企业必须解决的问题。
业务流程重组是 90 年代美国学者哈默首先提出的,目的在于使美国企业能够
在经济不景气的情况下通过重新构造企业内部流程,使企业的经营业绩取得
质的飞跃。由于资源的总量是有限的,因此企业所能占有的资源也是有限度
的,企业只有高效地利用它所占有的资源,充分发挥人的积极性与创造性,
对瞬息万变的市场环境做出迅速的反应,才能在激烈的市场竞争中立于不败
之地,才能使企业能够发展壮大。而要做到这一点,企业就必须重新思考其
业务流程。企业业务流程重组包括企业流程本身的重组、企业流程的组织结
构和管理思想的重组[2]。其中,企业流程简化和集成是企业流程重组的必然
途径,而流程的简化和集成目前还缺乏比较具体可操作的方法,尤其是在流
程建模方面,无论是方法上还是理论上都还不成熟。
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由于业务流程重组的思想和理论并不成熟,所以对如何分析研究企业现
有的流程,如何对现有的流程进行合并和简化,国内外还没有形成一套系统
的、成熟的方法,这也是实施业务流程再造项目失败概率很大的一个原因。
要实现对流程的简化和集成,就必须首先对业务流程进行建模。本文试图在
他人研究成果的基础上,对流程建模的方法和应用作进一步探讨,进一步完
善和发展企业流程的建模方法。
基于传统分工体制的业务流程的缺点
(1)分工过细一个流程往往要经过若干个部门、环节的处理,整个过程运作时
间长、成本高。企业的经营活动处于低效的运作状态就直接导致它在快速多
变的市场环境中处于被动。例如美国一家大型保险公司,随着业务的迅速发
展,导致索赔处理工作日益复杂化,客户索赔竟然要经过 250 道程序,结果
客户怨声载道,客户数量不断下降[1]。
(2)缺乏整体意识,不能全心全意为顾客服务各部门按专业职能划分,每个部
门犹如“铁路警察”,各管一段,结果是各部门只关心本部门的工作,并以达
到本部门满意为准。“顾客就是上帝”仅局限于营销人员,企业的其他员工,
并不关心生产的产品或提供的服务是否能满足顾客的需求。
(3)组织机构臃肿,助长官僚作风为了把企业内部各部门、各环节衔接起来,
需要许多管理人员。作为组织管理的信息存储器、协调器和监视器的管理部
门,其人事负担已成为各大企业难以承受的重负。此外,在执行任务时,各
部门都从本部门的实际利益出发,不可避免地存在本位主义和相互推诿的现
象,这些都是不增值的环节,也是造成了企业经营运作成本高的主要原因。
(4)员工技能单一、适应性差精细的分工增加了员工工作单调性,致使工作和
服务质量下降,员工缺乏积极性、主动性,责任感差[1],以至于严重阻碍了
企业的生存与发展。人们迫切需要新的管理理论,借助它的力量在企业中进
行一场根本性的管理革命,使企业再度在市场竞争中成为强者。
业务流程重组理论产生的背景
面临竞争日益激烈的国内外市场,不少企业的管理者都希望通过精简机构与
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流程,以适应竞争日趋激烈性,使企业保持产品和服务在技术上领先,使员
工具有创新精神以及为用户提供最好的产品和服务,更加灵活地适应多变的
市场环境。一方面,理想的管理目的是精简、敏捷、灵活、敏感、富有竞争
性、创造性、高效率、重视顾客和盈利。但另一方面有些企业却是臃肿、笨
拙、刻板、迟钝、毫无竞争力和创造力、低效率以及轻视用户需求和放任亏
损。缩小理想与现实的差距关键要解决企业应该如何运作,为什么要这样做
等问题。面对先进技术的发展,国家间行将消失的市场界限以及消费者选择
的多样化,要求企业对那些给他们带来过成功的经典目标、方法及基本的组
织原则进行重新思考,摒弃那些过时的原则和做法。企业在建立现代企业制
度的同时,也应思考这一问题。是否仅仅通过提出新的企业战略、推行新的
管理方法或生产过程的自动化(计算机集成制造)就能够解决这些问题?答
案是否定的!只强调战略可能导致对企业日常经营活动根本改变的忽视;推
行管理方法往往成为权宜之计;自动化确能使一些工作的效率提高,但不能
从根本上提高绩效,所以应该重新考察企业的工作方式。
在当今大多数企业中,没有一个人对企业全过程负责[3]。企业的直线职能式
结构建立在狭义的过程之上,在这一过程中人们的活动仅限于其内部及向上
级汇报,很难与其外部客户建立联系。过细的专业分工与流程分解,使得某
一下属的新想法必须历经从其直接上级到公司最高层的漫游,而被扼杀只需
一个“不”字!
今天的流程设计条件仅在狭小的、可预测的限度内变化。今天的组织规
模不经济不仅表现在直接人工方面,而且表现在由于企业将自然过程过细分
工,导致用于协调与集成工作的管理成本大大增加。如某一个企业成本高,
它可以将其转嫁到消费者身上,而消费者不满意却别无他法。现在到了以流
程为导向来组织企业的时候了[2]。BPR 的理论正是基于以上的原因产生的。
历史背景
流程重组的思想可以追溯到 19 世纪。重组的目的是使企业的业务流程达
到最优化。在 19 世纪 80 年代,泰勒提出了管理者应该通过流程重组的方法
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发现最适合自己企业的流程,从而使产品生产活动最优化。但是,在泰勒的
时代,当时的技术不允许大公司去设计一种跨功能或跨职能的方式。
在管理学界一致认为亚当·斯密(AdamSmith)在《国富论》中所提出的
分工论为第一个里程碑,现在的管理所采用的理论为本世纪二三十年代由
HeneyFord 所提出的用流水线的方法装配汽车的生产方式和 AlferdSloan 提
出的实施管理阶层的专门科室与生产车间管理相结合的分工型的管理体制,
即把分工论带到了生产领域。这种管理体制的特点是组织结构的金字塔型,
上层管理人员负责制定公司实施的战略,中层领导负责制定具体实施的步骤
和方案。传统的企业组织理论形成了企业等级结构,即当组织规模扩大到一
定程度,必须通过增加管理层次来保证有效领导。然而在规模一定的情况
下,管理幅度与管理层次成反比。当管理幅度较小,而管理层次较多时,企
业就倾向于高耸式(反之则趋向扁平式),从而形成注重纵向分工,强调命令
控制的高耸式等级体制。
时代背景
在全球化市场中,三种因素,即顾客、变革和竞争,又称 3C 因素[1],使
企业面临的形势十分严峻。首先是顾客(Customer)的多样性。市场的主导
权已转入顾客手中,使市场由卖方市场转变为买方市场,顾客选择商品的余
地大为扩展。因此,怎样使顾客满意成为企业奋斗的目标和一切工作的归
宿。其次是变革(Change),指市场需求多变。科技进步日新月异,产品生命
周期不断缩短,这些变化已成为不可阻挡的潮流,促使企业加快变革步伐。
第三是竞争(Competition),以往那种仅凭借物美价廉的商品就能在竞争中
稳操胜券的简单竞争方式已被多层面的竞争方式──T:按合同及时交货或新
产品上市时间、Q:质量、C 成本、S 售前咨询服务及售后维护、升值服务所
取代。谁能提供独占性的产品和一流的服务,谁就能够赢得竞争。市场占有
率已成为评判企业是否具有竞争力的重要指标。
以上三种因素使美国企业家和管理学界的学者认识到,一个企业要想适
应外界环境的迅速变化,在激烈的竞争中求生存、求发展,就不仅要采用先
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进的科学技术,而且要尽快地改变与现代化生产经营不相适应的管理方法。
企业应建立起便于对外部环境变化做出灵活反应的管理机制和组织结构[4]。
而组织层次过多会引起沟通成本的剧增,并且随着企业规模的扩大,延长了
信息沟通的渠道,从而增加信息传递的时间,并可能造成信息在传递过程中
的失真,导致延误时机和决策失误。同时,将人视作没有决策能力的“组织
人”,评价工作的标准是办事准确与否,任何冒险与创新的行为都是不受欢迎
的。这些都极大地抑制了员工自我决策的积极性与创造性。各下级单位往往
会注重自己部门或单位的利益,使部门目标凌驾于整个组织的目标之上。这
种分散主义和利益分歧,或许能够实现局部利益的提高,但却弱化了整个组
织的功效。传统的管理模式,会给企业造成种种弊端,如:劳动分工虽然提
高了劳动生产率,却使管理费用日益增加;“金字塔”组织结构的不断扩
大,使管理效率降低等等。传统企业组织形态和管理模式是生产主导型而非
顾客主导型,缺少创新意识。现行的层次型管理制度,虽然分工很细,但增
加了各机构间协调的复杂性。特别是在信息技术高度发达的今天,许多环节
已变得多余。例如某些中间环节,几乎成了累赘;而企业最重要的面向顾客
的许多工作,却常常被某些多余的环节阻塞,不能及时地令顾客得到满意的
服务。因此,BPR 主张,要根据信息技术的新形势,重新设计流程,根据新
的流程重新设置管理机构,其基本思路是使机构扁平化,即加强决策层和面
向顾客的第一线,砍去多余的中间层次[5]。现代社会的个人已由“经济人”
转为“社会人”,个人实现自己目标的最好途径就是争取企业的成功。这样,
绝对权威制度显然无法适应这种观点的转变。
所有这些都要求在管理理论和方法上做出深刻的变革,使企业适应新的
市场环境。在这种形势下,业务流程成重组的理论便应运而生。
技术背景
在企业生产经营过程中,管理者作决策需要信息,一线生产工人进行生产活
动需要信息,企业内部的交流和沟通也需要信息,于是信息在企业生产经营
和决策中的作用决定了信息技术在企业中应用和发展[5]。早在企业规模小、
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结构简单且市场环境稳定的年代,管理者不需要多少信息便能容易地做出决
策,因此信息对企业的生产经营和决策活动无足轻重。随着企业规模的日益
壮大,其组织结构日趋复杂,管理活动范围不断扩大,面临的市场环境也越
来越复杂,这种情况下,企业的经营决策越来越需要大量准确、及时的信
息。与此同时,信息技术本身也已发展到有能力为经营决策提供信息。信息
和信息技术受到普遍重视并得到广泛应用,最终成为企业的一种重要资源,
对企业战略的决策和企业战略目标的实现乃至企业的生存和发展都是举足轻
重的[5]。
随着信息技术的飞速发展,整个世界迅速进入了信息社会。伴随着这种变
化,当今世界社会经济的传统发展秩序也发生了改变,使全球一体化的步伐
大大加快。在这种条件下,企业的经营环境也发生了深刻的变化。变化了的
市场环境和现代企业旧有管理模式的矛盾促使企业为摆脱困境、取得竞争优
势而实施革新。在这种背景下产生了 BPR 的思想与实践。BPR 产生的背景可
用图 1-1 来表示。
图 1-1BPR 产生的背景
业务流程重组理论的国内外研究现状
自从上个世纪九十年代 BPR 的理论产生以来,经过学术界和企业界的不断研
究和实践,BPR 的思想有了很大发展,变革的范围从限于组织内到跨越组织
边界,变革的程度由最初的业务流程重组发展到组织结构、企业文化和技术
的重组乃至企业战略的转移[6]。
国外研究现状
二十世纪初,HenriFayol 首次提出了重组(Reengineering)的概念,
以期指导企业以有限的的资源获得最优的业绩。
1990 年,哈默先生首先提出了业务流程重组的概念。后来,他又与
等合写了《业务流程重组》一书,对该理论又予以发展。该书
指出了重组是及时地并从根本上对经营过程战略的再设计,这包括支持他们
的系统、措施及组织结构,其目的是实现企业工作流程和企业生产行为的最
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优化,即 BPR 是面向流程的。而且 BPR 极为强调企业的核心工作流程,并以
此核心流程的重组来重新调整整个企业的生产与经营。业务流程重组处理问
题的基本点可概括为:以市场为导向,面向工作流程的变革,着眼于系统总
体的优化,依靠现代通讯网络及信息技术的支持和企业决策者的参与。但
是,哈默先生并没有提出业务流程重组的具体方法。
1993 年,哈默先生和钱辟先生合作出版了《再造企业-工商管理革命宣
言》一书,出版后很受欢迎,该书对流程重组进行了精辟的论述,称企业业
务流程重组是管理史上的一次革命[2]。两位作者把这次管理革命的矛头直接
指向亚当.斯密的分工理论,并取分工理论的直接作用领域—业务流程作为革
命的突破口,建议彻底改造业务流程。
1995 年,哈默与斯坦顿联合推出了《再造革命》一书,1996 年推出了
《超越再造—以流程为中心,组织怎样改变我们的生活》一书,分析了企业
流程重组对人们生活和工作可能带来的影响,以及人们如何做好思想准备。
两本书的出版是对再造理论的丰富和发展。
近几年,国外对 BPR 的研究文献日趋增多,许多学者通过研究,提出了
一些有价值的理论和方法。如 AlfredThwaits、NeilAlderman 等人提出的价
值增值系统的概念,认为企业可以看作是一个社会财富增值系统的一部分,
业务流程重组的范围不仅包括企业内部的业务流程,还包括价值增值系统内
的业务流程,即与企业活动相关的原材料供应、行政管理部门、金融部门、
保险部门等部门间的业务流程的重组。他们认为,只有这个更大范围的流程
得到优化重组,企业效益的进步才能达到极限。
国内研究现状
业务流程再造思想引入中国的时间并不长,国内一些学者在引入阶段翻
译了一些国外的著作,其中包括:《再造企业——工商管理革命的宣言》、
《再造革命——确保改革成功的指导原则》、《再造管理——新领导者的使
命》、《再造政府——企业家精神如何改革公共部门》等。1997 年 12 月,复
旦大学管理学院博士生导师芮明杰教授与其学生钱平凡博士合著了《再造流
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程》一书,全面地总结和分析“再造流程”的实质,并重点研究了流程问
题,给出了再造理论的流程图。1998 年 3 月,西南财经大学出版社翻译了一
本名为《脱胎换骨的管理人》一书,从管理者的角度论述了重组的思想。
1999 年 2 月,由中信出版社出版了一套名为工商管理精要的丛书,其中
一册为《业务流程再造》,作者从重组的基本概念、基本原理和实践指导三方
面开展了对 BPR 的研究和讨论,并认为“本书的首要目的就是要澄清关于
BPR 这一管理观念的不恰当宣传所造成的混乱情况,理清 BPR 哲理要
旨”[7],该书对业务流程重组的一般理论进行了深入浅出的说明,提出了一
些很有见地的见解。
然而,国内对业务流程重组的具体可操作方法研究还很不够,这也是导
致 BPR 项目失败率偏高的原因之一,特别是对流程的简化与集成的研究,无
论理论上还是实践中,都还处于开始阶段。
以上介绍了一下国内外的一些研究现状,虽然很多学者已经进行了大量
的研究工作,但仍有一些学者认为 BPR 目前还不能称之为一种理论,认为
BPR 还未形成一套完整的理论体系,许多在此领域的学者对 BPR 的基本认识
也在不断更新。管理理论是一门科学,它在特定的历史环境下产生,在人们
的不断实践中完善和发展,同时又对人们的实践活动具有指导意义。综合国
内外学者的研究,业务流程重组实质上是对社会分工理论的再思考,而重组
的目标是业务流程。在企业竞争日趋激烈复杂的今天,如何提高企业的应变
能力,提高企业的效率,是一个值得我们认真思考的问题。
业务流程重组的反思与发展
据统计几乎 70%的早期的业务流程重组项目失败了或不理想,究其最主
要原因是:(1)缺乏持续的管理投入和领导;(2)不现实的范围和期望;(3)抗
拒改变的惯性和阻力。
根据对一系列业务流程重组的咨询专家的意见的归纳,总结出有益于业
务流程重组成功的先决条件:(1)高级管理的授权和支持;(2)现实和可行的
预期;(3)具有授权和协作精神的工作人员;(4)增长和扩展的战略内容;(5)
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共同的观点和视角;(6)有效的管理实践;(7)一定的全身心参与的人员(在
CIGNA 中是将业务流程重组作为生活方式);(8)足够的财务预算。
相应地总结出有害于业务流程重组成功的条件和因素:在领导方面:(1)
错误的支持者(缺乏权威和授权),(2)为我去做业务流程重组的态度,(3)单
纯强调降低成本,(4)单纯和狭窄的技术观点;在组织方面:(1)不健全的财
务条件,(2)太多项目在实施中害怕和缺乏优化,(3)敌视信息系统和人力资
源专家,没有与其通力合作。
为了逆转不利条件和因素,规划实施业务流程重组项目,企业相应的对
策应该是:先做一些较小的事情和项目;引导一些个人的转换;促使信息系
统和人力资源等有关方面的介入和参与。
目前业务流程重组项目失败的主要原因在于过分强调战术方面和战略方
面的妥协或折中,可以发现大多数业务重组的失败可以归结于对业务流程所
进行观察和应用的战术的水平,而不是战略的水平问题.对于业务流程重组重
要的是战略问题,显著地存在于:开发和排序目标;定义流程结构和假设;
辨识流程之间的折中;辨识新的产品和市场机会;协调重组努力;和开发人
力资源战略等;从中可以得出结论,业务流程重组的最终成功取决于所从事
的人,以及如何很好地激励或驱使他们去创造性地工作,将他们的各种知识
应用于业务流程的重新设计或重组。
对于业务流程重组必须注重战略问题,在所有战略问题中关键是人和对
人有效激励问题。一些业务流程重组失败的问题在于人的因素,相应成功的
对策也只有注重人的作用和实施有效激励。
在过去的几年里,重组概念已经从追求理想根本性改变,演化为根据现
实条件,融入了更多的像全面质量管理 TQM 那样的增量型的流程改进的方
法,演化成蕴义广泛的、而且更全面的流程管理的概念。
根据理论分析和有关业务流程重组文献的调查统计,可以得出一些关于
未来可能出现实施业务流程重组现象的几个方面的展望。这些展望主要都围
绕着知识管理、雇员授权、新型信息技术和共同观念的概念。提出了一个
“流程组合模型”来包括了四个展望的视角:流程、战略、管理信息系统
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MIS 以及变革的管理和控制[8],并且使用这个模型来开发一个业务流程重组
战略的归纳分类。主要基于近来的关于组织理论、组织控制、战略和管理信
息系统 MIS 等方面研究成果的集成和综合,开发挖掘了关于这些方面的关键
的重点和要点。
本文研究的主要内容
本文从业务流程重组的背景入手,对业务流程的建模方法进行了研究,
并在对业务流程建模的基础上,对流程模型在业务流程重组中的仿真进行了
研究。本文的内容结构安排如下:
第 1 章从课题的背景出发,结合企业所面临的现代市场环境,现代技术
进步对业务流程重组的支持,对企业进行业务流程重组的必要性和意义进行
了论述。
第 2 章着重研究了 BPR 的基本理论,首先分析了业务流程的概念、特
征,然后对业务流程重组的基本思想进行论述。在此基础上,研究了企业实
施业务流程重组的条件和方法,并分析了业务流程重组与现代信息技术发展
的关系。
第 3 章主要研究了业务流程重组中的建模方法,首先研究了对业务流程
进行分解的方法,然后对业务流程的结构建模和状态建模方法进行了研究。
分析了各种建模方法的特点、适用范围和存在的不足之处。
第 4 章首先对第 3 章的几种建模方法的优缺点进行了研究,分析了各种
建模方法的优缺点,然后,针对支持 BPR 的 Petri 网建模方法进行了改进研
究,并研究了 Petri 网模型在业务流程仿真过程中的应用。
第2章 业务流程重组(BPR)的基本理论
业务流程重组(BusinessProcessReengineeringBPR)的出现,改变了传统的
分工思想建立和管理企业的观念。BPR 作为一种全新的管理思想,主张通过
重新设计工作方式和业务流程给企业带来巨大的收益。管理者根据企业的实
际情况和具体问题可以做出多种多样的流程设计。但这些设计都应该以业务
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流程重组的基本理论为指导思想。
业务流程的概念
企业的日常经营活动离不开形形色色的业务流程,那么什么是企业的业
务流程,企业的业务流程又具有什么特征,本节将对这些问题进行探讨。
业务流程的定义
业务流程定义为:企业为完成某一目标(或任务)而进行的一系列逻辑相关
的活动的有序集合[1]。
业务流程的特点
(1)目的性正如业务流程的定义所揭示的,企业的流程都是为完成某一目标而
产生的。
(2)普遍性世界上的所有物质都是在不停的运动着的,任何事物的发生、发展
都必须经过一定的过程。同样,对于一个企业来说,无论要完成什么样的任
务,也都必须通过一定的流程来实现。
(3)整体性构成流程的各个活动,必须通过一定的结合,才能完成流程的特定
目标。单个活动本身是无法完成流程的目标的。活动间只有通过一定方式的
组合,才能共同实现某一目标。这就是流程的整体性。
(4)动态性流程总是不断地从一个活动转变到另一个活动。这种不断的转变,
使流程总是处于一种动态的变化之中,静态的流程是不存在的。
(5)层次性企业的业务流程是通过一定的输入,从而产生一定的输出,实现一
定的目的,是一个输入—输出系统,具有系统的层次特性。组成高层次流程
的活动本身就是一个流程,有的往往还是一个复杂的流程。如下图所示的企
业物料流程图。
图 2-1 企业物料流程图
企业物料流程是一个复杂流程,组成这一流程的各个活动本身也是流程,如
物料库
存
生产转
换
成品库
存
物料采
购
产品销
售
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物料采购,其流程图如下:
图 2-2 企业的产品营销流程图
如果把企业的物料流程作为第一层流程,那么企业的产品营销流程就是第二
层流程,同理,组成第二层流程的活动本身又是流程,构成了第三层流程。
如此细分下去,直到细化到某些活动不可再分为止,构成了企业流程的层次
特性。
6、结构性企业业务流程的结构性指的是组成流程的各种活动之间的相互关系
与相互依赖的方式。组成流程的各个活动之间存在着三种基本的关系,它们
是顺序关系、并列关系和耦合关系。如图 2-3 所示的生产协调流程,组成流
程的各个活动之间就分别存在着顺序关系和耦合关系。其中,只有在编制生
产计划后,才能由负责人进行审核签批,这两个活动之间就是顺序关系。负
责人审核签批和修改或重新编制生产计划这两个活动之间存在着信息反馈,
形成耦合关系。
图 2-3 流程的结构性
业务流程重组的基本思想
企业实施 BPR 项目,首先要对 BPR 的内涵有一个清楚的认识。那么,到
底什么才是 BPR,BPR 具有哪些特征?这是在研究业务流程重组和实施业务流
程重组项目之前首先要解决的问题。下面,我们将对 BPR 的基本含义和 BPR
的特点进行论述。
业务流程重组的概念
自从迈克·哈默首次提出 BPR 的概念,已有许多学者提出与之相类似的概念。
不同学者对于 BPR 的看法也不尽相同,但有一点是共同的,那就是对流程进
行变革的观点。要对流程实施变革已是所有学者的共识,但在变革的程度、
范围以及由此带来的收益与风险方面一直是百家争鸣。
迈克·哈默先生对 BPR 的定义是:BPR 是对企业业务流程进行根本的重新思考
和彻底的重新设计,以求得在那些衡量现代企业绩效的关键因素上取得显著
分析市场
结构与行
为
研究和选
择市场机
会
制定营
销战略
部署营
销战术
执行和控
制营销努
力
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改善[2]。这个定义强调彻底抛弃旧的运作方式,一切从零开始,“变革”的
程度大、范围广,对企业的冲击强烈,承担的风险高。然而,一旦 BPR 实施
成功,由此带来的收益也是巨大的。
T.H.Davenport 对 BPR 的定义是:组织内或组织之间工作流或各种流程的
分析与设计[9]。他强调流程创新和信息技术的使能作用,认为 BPR 与信息技
术有密切的关系。一方面,企业信息技术的建设应着眼于支持重构后的业务
流程,而不能只考虑职能部门;另一方面,业务流程的重构应有利于充分发
挥信息技术的潜在优势。
H.J.Harrington 对 BPR 的定义是:组织取得成本、周期、服务和质量彻底
变化的手段[10]。它需要许多工具和方法,并强调企业是一系列面向客户的核
心流程的集合,而不是功能的集合。
B.Saul 对 BPR 的定义是:以组织核心竞争力为重点,对作业流程进行根本
性的再思考和再设计,以达到组织业绩的巨大提高[11]。
此外,还有很多学者都对 BPR 做过不同的定义,但广为接受的还是迈克·哈默
对 BPR 的定义。
业务流程重组的特征
通过以上对 BPR 的各种定义可以看出,BPR 具有以下几方面的本质特征:
(1)变以职能为中心为以顾客为中心以职能为中心的特点是员工只重视自身职
能的完成,而对总体流程的目的和意义并不关心,顾客可能不得不与多个职
能部门打交道,整个流程的具有多个接口。以顾客为中心的特点是员工所做
的一切工作都是为最终用户—顾客服务的,整个业务流程与顾客之间只有一
个接口。也就是,输入顾客的需求和满足顾客需求所需的物料和信息,顾客
就可以直接获得产品或服务。BPR 是企业内外环境变化所共同作用的结果,
但 BPR 的直接驱动力是企业为了更快更好地满足顾客不断变化的需求。在当
今消费者导向的年代,对市场环境急剧变化做出快速反应,有效地提供顾客
满意的产品和服务,是现代企业的根本追求。到目前为止,企业竞争力的强
度往往在于产品上力求与其他品牌的差异化。然而,事实表明,即使固守着
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优良产品的专利许可,结果半年至一年左右后当其他厂商也推出相同的产品
时,便很难做到差异化。以产品和服务进行差异化所带来的利益期的时间越
来越短了,即在产品所形成的差异化上已经出现了界限。在时局演变激烈的
年代,消费者越来越重视时间。一旦决定购买便希望商品早日到手,或者像
售后服务,总希望提出后能尽早实现,诸如此类的顾客要求已经越来越大,
时间也就成了顾客需求的关键因素。能否快速满足顾客的时间要求,就成为
企业竞争力的一个重要方面。因而以时间的差异化作为企业的差异化便成为
企业所追求的一个有效手段。如 IBM 公司的信贷流程中,在 BPR 以前,当顾
客提出贷款时,无论贷款额的大小,都执行同样的流程。由经办员负责记录
申请单,送给信用部,审查信用状况,送给商务部,研究拟定条约内容,给
估价员估算应付利率,送给秘书组,由秘书组综合资料,送给销售代表,最
后交给顾客。这样的流程一般需要 6 天,有时一拖前后就是两个星期[4]。从
顾客来讲,这样的流程耗时太久,且在流程中无人能回答顾客此次贷款何时
能弄好。难以满足顾客对时间的要求,因此不能给顾客真正满意的服务。在
BPR 的过程中,从顾客的需求出发分析这个流程,站在顾客的立场上思考顾
客希望得到什么样的服务。就这个贷款流程而言,顾客希望贷款申请得到快
速响应,且希望只与一个人保持联系,此人能随时提供有关申请进展的各种
信息。本着满足顾客需求的特性,对这一流程进行再造时,就由一个交易员
对一份贷款申请从头至尾全权处理,随时回答顾客的各种询问。结果,不仅
使贷款申请处理流程由原来的一周缩为 4 个小时,更重要的是他们的业务足
足增加了 100 倍。
BPR 的面向顾客与现行企业的运作有着根本的不同[12]。目前绝大多数的企业
都在讲“顾客就是上帝”,然而现行的企业制度下,企业员工绩效的评价是由
职能部门的经理来决定,因而,员工多数情况下,不是考虑怎样让顾客满意
而是想方设法讨好上司。经过再造后的企业中,员工的绩效以流程运作的结
果来衡量,也就是顾客的满意度的大小成为评价员工业绩的唯一标准。这
里,顾客不再是看不见摸不着的“上帝”,而是员工们能感觉得到的、实实在
在的“衣食父母”。这一根本性的转变是 BPR 的本质特性所在。
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(2)BPR 以业务流程为改进对象业务流程是指为完成某一目标(或任务)而进
行的一系列逻辑相关活动的有序集合。它强调的是工作是如何进行的。在传
统的劳动分工原则下,职能部门把企业的流程割裂成一段段的环节,人们关
注的焦点是单个的任务或工作。在现代市场白热化竞争的情况下,这种模式
的弊端开始显现出来。而 BPR 思考和改造的对象正是业务流程,可以说以流
程为核心是 BPR 的理论精髓,是彻底打破传统劳动分工理论框架的基础。
(3)BPR 的主要任务:对业务流程进行根本性反省、彻底地再设计 BPR 是建立
在对企业现行运作流程“怀疑”的基础上,以最大限度满足顾客需求为思考
的出发点,对现行工作方式即企业运作流程进行根本性反省和革命性创新。
从这个意义上讲,BPR 是一场管理革命[1316]。
BPR 并不限于考虑如可改进现有的原则,而是从顾客需要的角度出发,分析
现有原则存在的必要性,即必须问一些关于企业运行的最基本的问题:为什
么要做这件事?做这件事是否增加产品的价值?为什么我们要以这种方式
做?比如,在采购流程中,思考为什么要对采购单和入库单进行核对?为什
么对付款进行审核?这些根本性的问题促使人们反省那些原来认为理所当
然、心照不宣的规则和假设,而这些规则或假设有时往往过时了,而我们还
没有意识到。如某公司办公用品由经理办公室统一采购发放,实际中出现支
出庞大而又浪费惊人的现象,而且各科室又反映不能及时得到所需的办公用
品而延误工作,这是出于该公司“费用支出必须由专人严格管理,否则会造
成损失”的传统观念的影响。如果不实行统一管理,通过给各部门分配一定
的基金,由各部门自行决定办公用品采购和使用,反而会明显节省费用支
出,而且还节约了由于专人管理办公用品所需要的费用。因此,BPR 首先就
要反省“为什么要做”,再思考“如何做”。
彻底地再设计不是指表面改进或小修小补现有的流程,而是以提高顾客附加
价值为主要方向,根本上抛弃旧的运行方式,放弃不适宜的原则和程序,进
行彻底地重新再设计,建立一个全新的历程及与其相应的组织结构和运行机
制。
业务流程是由活动、活动间的逻辑关系、活动的实现方式及活动的承担者四
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个要素构成的。因此,彻底再设计就是重新组合这些要素,以生产出更有价
值的结果。如利用先进的信息技术重新构筑活动间的逻辑关系,使活动间的
关系更符合工作的内在逻辑;削减或铲除企业处于监督等心理而人为加设的
活动,从而使活动间的关系更为简洁,活动的转换更为流畅,从而使企业的
运作效率大为改善。
(4)BPR 的目标:绩效的巨大飞跃 BPR 所追求的目标不是渐进的提高和边际进
步,而是绩效的巨大飞跃。通过企业流程的彻底的革命,使企业管理发生质
的变化。在福特汽车公司的采购流程再造刚开始时,用传统的方法,将其中
的事务处理由计算机来处理,这样,使雇员人数下降了 20%。尽管取得了效
益,但这种效益不是飞跃性的。通过 BPR 以后,使雇员的人数减少了 80%,
同时降低了工作差错,大大提高了工作效率。可见,BPR 的目标不是追求几
个百分点的改善,而是达到绩效的巨大飞跃,也就是哈默所称之为的“戏剧
性”提高[14]。
由对 BPR 本质特性的这一理解,我们可以给出业务流程重组的一个更为完整
的定义。所谓流程再造,是指从顾客需求出发,以企业流程为改造对象,对
企业流程进行根本性的思考和分析,通过对企业流程的构成要素重新组合,
产生出更为有价值的结果,以此实现企业流程彻底的重新设计,从而获得企
业绩效的巨大改善。
在这一定义中,流程、顾客需求、根本性思考、要素重组以及巨大改善
构成了其关键词。这几个词中,我们最为强调的是“业务流程”这一概念,
它既是重组的对象,也是重组的关键,同时是重组难点所在。以流程为核心
是 BPR 的理论精髓。
业务流程重组的原则
业务流程重组是对企业现行业务流程运行方式的再思考和重新设计,应遵循
以下几个原则:
(1)以企业目标为导向调整组织结构在传统管理模式下,劳动分工是各部门具
有特定的职能,同一时间只能有一个部门完成某项业务的一部分。而 BPR 打
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破了职能部门的界限,由一个人或一个工作团对来完成业务的所有步骤。随
着市场竞争的加剧,企业需要通过重组为顾客提供更好的服务,并将 BPR 作
为发展业务和拓宽市场的机会。
(2)以实现企业的经营目标为中心实施业务流程重组只是一种手段,其目的是
为了确保企业经营目标的实现。从这个总的要求出发,企业流程重组应以企
业的总目标为导向,对于一切妨碍达成企业目标的流程或部门都应予以合并
甚至撤销。至于企业的总目标,也应符合现代社会的需求,以满足顾客的需
求为着眼点,才能达到企业价值最大化的目的。
(3)取得高层领导的参与和支持高层领导持续性的参与和明确的支持能明显提
高 BPR 成功的概率。因为 BPR 是一项跨功能的工程,是改变企业模式和人的
思维方式的变革,必然对员工和他们的工作产生较大的影响。特别是 BPR 常
常伴随着权力和利益的转移,有时会引起一些人,尤其是中层领导的抵制,
如果没有高层管理者的明确支持,则很难推行。
(4)改进企业整体行为流程重组改善的不仅仅是某一部门或几个工序的绩效改
进,而是整个企业的行为特征。而且成功的标志不仅仅是生产率的提高或生
产成本的降低,还有与市场和顾客密切相关的成分:成果取决于达到一个或
多个突破点(Break-Point),即达到可证实的目标量,且它应该优先被市场
和顾客认可,应以顾客的标准而非各部门来评价企业的效率。
(5)选择适当的流程进行重组在一般情况下,企业有许多不同的业务部门,一
次性重组所有业务流程会导致其超出企业的承受能力。所以,在实施 BPR 之
前,要选择好重组的对象。应该选择那些可能获得阶段性收益或者是对实现
企业战略目标有重要影响的关键流程作为重组对象,使企业尽早地看到成
果,在企业中营造乐观、积极参与变革的气氛,减少人们的恐惧心理,以促
进 BPR 在企业中的推广。
(6)面向顾客优先考虑经营中与顾客效益联系在一起的核心过程,并以此为主
线索,而不是根据企业内部结构最优化(以分工理论为基础)的原则。为了
加快和完善对顾客的服务,在执行流程时,插手的人越少越好,流程越简便
越好,其方法是:一、将几道工序和并,将完成几道工序的人员组合成小组
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或团队来共同工作,重新构造新流程;二、将连续流程和平行流程改为同步
工程。前两种流程运转速度慢、流程周期长、信息反馈少、且流程的职位满
足感差;同步工程即是将多道工序在互动的情况下同时进行,使各工序之间
适时交流有关信息[15],从而能够大幅度提高流程的效率,缩短运行周期,并
丰富工作岗位。
(7)注意满足“内部顾客”—员工的需求在流程设计中,要考虑知识员工对于
工作环境和挑战性的要求,增加完成任务时的满足感和成就感;在等级制度
的消除(扁平化)和组织结构的调整中,必须考虑员工的技能和进取心,把
组织结构设计与新的报酬体系和晋升制度联系在一起;在信息充分的前提
下,尽量使决策在下层或由团队民主决定并共同对结果负责。
(8)自上而下的管理方式在信息系统的设计或持续改进的过程中,我们可以运
用“自底向上”的方法,从底层做起,从某一部门或几个工序开始,逐步改
进和完善,但业务流程重组必须运用“自上而下”方法,即在企业结构细化
和最优化实施之前,首先必须在一个战略性的环境中重新设计企业的经营过
程,否则难以改变积重难返的企业陋习和僵化的经营管理的官僚体制。
一般来说,重组后的流程应具有以下特点:
1.没有流水型装配线,工序被合并压缩回一个整体,且主要由员工单独完
成,追求那种“一人包办式”的服务,在需要的时候团队可以提供必要的协
助。
2.员工拥有自我决策权,信息技术提供的大量决策信息使扁平式组织结构和
分权成为可能;但在分权的同时,集权的优势并没有丢失:管理者可以借助
信息技术,如经理信息系统或数据分解和挖掘技术及时了解低层的操作信息
已进行控制。
3.打破连续作业流程,推行同步并行的工程,通过信息系统协调信息需求。
4.新流程服务的多元化和多样化,考虑环境的变化的问题的实际情况,在信
息完全的基础上,具有快速反应的能力和多样化的服务方式。
5.新流程可以超越组织界限来完成工作,根据方便、高效的原则,可以超越
界限行事。如组织内部的部门之间,组织与外部之间的库存转移与销售确认
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等。
6.通过工序组合减少连接点,减少了审核与监督,也减少了组织中的冲
突。
业务流程重组的实质
业务流程重组理论强调以顾客为中心和服务至上的经营理念,其实质是以下
几点:
(1) 根本性的重新思考对长期以来积累和演变而成的、在人们心目中已熟
视无睹的业务流程、组织管理模式和运行机制进行重新思考,以顾客为中心
考虑经营目标和战略导向,根据顾客需求考虑应设置哪些流程。彻底性的重
新设计要求彻底摆脱人们头脑中的旧框框,在一张白纸上勾勒出一个全新的
企业经营过程,企业业务流程(BusinessProcess)是指为了达到某一经营目标
而实施的一系列逻辑。要不受现有部门和工序分割的限制,以一种最简单、
最直接的方式来设计企业业务流程,要面向业务流程设置企业的组织结构,
以实现企业的重构。
(2) 业务流程重组是一项复杂的系统工程它的实施要依靠工业工程技术、
运筹学方法、管理科学、社会人文科学和现代高科技,并且涉及到企业的
人、经营过程、技术、组织结构和企业文化等各个方面。
(3) BPR 中人的重组德国企业家罗伯特·纽曼说:“企业推行 BPR 项目的
最大阻力是项目启动时人们的惰性[15]”。由此可见,实施 BPR 成败的关键取
决于企业内部人员的整体素质与水平。高层领导者要有富于革新、勇于向风
险挑战的精神,有强烈的市场竞争意识和危机感[6]:对市场变化反应敏锐,
善于决策,能与公司内外进行有效沟通,具备广泛的知识面,能深入领悟
BPR 的内涵,切实转变思想观念。美国 Inte1 公司的总裁葛洛夫是在二战中
逃离匈牙利的犹太人,其危机感比一般人强烈,市场敏感性也高于常人,这
一点是促使他决定在公司中推行 BPR 的关键所在。
(4) 技术的重组先进的信息技术改造企业的信息基础结构,利用先进的信
息技术建立覆盖整个企业的信息网络,使每位员工通过网络就可得到与自己
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业务有关的各种信息。国外许多大企业在实施 BPR 时,都非常重视信息技术
的作用,如美国一大型汽车零部件公司利用图像技术和组织存储系统重构产
品报价过程,使产品定价更及时、合理,更具有竞争力,同时公司还建立了
企业级的信息网络和与供应商联络的通信网络,从而大大增强了公司的整体
实力;柯达公司采用 CAD/CAM 系统和并行工程技术重构传统产品开发过程,
使产品开发周期由 70 周缩短为 38 周;福特汽车公司财务会计部采用公共数
据库和网络技术重构付款过程,使该部员工由原来的 500 人减少为 125 人;
德克萨斯仪器公司利用专家系统重构资本预算申请过程,使完成一整套申请
准备由过去的 95 小时减少到 40 分钟[16]。先进的设计思想与制造技术面对顾
客多样化与个性化的需求以及产品结构与制造工艺日益复杂化的特点,企业
在产品设计、工艺设计和制造装配上,应尽量采用标准化、模块化和成组技
术的设计思想以及柔性制造系统、柔性装配系统等。
(5) 组织结构的重组按具体项目组成面向经营过程的工作小组,设立小组
负责人,对内指导、协调与监督小组中各成员的工作情况,对外负责及时将
顾客的意见和建议反馈回小组,并尽快改进工作。明确小组内部各成员的作
用和职责,做到责权利统一,使小组形成一个享有充分自主权和决策权的团
体,美国许多大公司,如 IBM 公司、美国航空公司、苹果计算机公司、通用
电气公司、Inte1 公司和 3M 公司等被美国《幸福》杂志评为全美最富有革新
精神的企业,它们均采用这种小组制的组织结构。在日本,这种组织结构也
日益受到人们的重视,如崎重工业公司,是日本名列前茅的重型设备生产企
业,它将公司分为 150 个事业部,每个部全面负责该部的生产、采购、销售
和研究开发工作,总公司只从人事和财务两方面提供支持。
(6) 企业文化的重组在当今时代,如果企业仅满足于以往的成就,安于现
状、不思进取、固守老一套的思想作风和经营理念,就往往会在激烈的市场
竞争中败下阵来。营造适宜的企业文化氛围,是企业实施上述重构的保障。
树立企业员工是第一顾客的新观念。竞争是企业成功的动力,各种竞争最终
都归结为人才竞争,人才是企业最宝贵的财富,因此要为员工提供宽松的工
作环境和良好的后勤保障,增强他们的主人翁责任感,使他们能够敬业爱
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岗,尽职尽责[17]。国外一些企业提出,企业如何对待自己的员工,你的员工
就如何对待顾客。因此,要正确引导和教育员工,使他们能够处理好与顾客
的关系,企业才能有竞争力。此外,办企业要像办学校一样,不断强化员工
的培训教育,尽快提高他们的素质。韩国一些大型企业,如三星、现代综合
商社和大宇等财团,为了保证本企业员工的素质,都致力于开展培训活动,
他们通过巨额投资,集中力量培养国际经营专门人才。树立顾客至上,全员
营销的新观念。树立良好的企业形象,给顾客以信任感。企业的信誉扎根于
产品与服务的高质量。品牌是产品立足市场的灵魂,企业要制定名牌战略,
力争创名牌产品、名牌效应和名牌意识。众所周知,日本企业之所以能在二
战后迅速崛起,一个重要原因是日本人善于把中国文化—儒家思想、西方文
化与本国文化结合起来,形成独特的日本企业文化,小时减少到 40 分钟。先
进的设计思想与制造技术面对顾客多样化与个性化的需求以及产品结构与制
造工艺日益复杂化的特点,企业在产品设计、工艺设计和制造装配上,应尽
量采用标准化、模块化和成组技术的设计思想以及柔性制造系统、柔性装配
系统等。
实施业务流程重组的条件
一个企业要实施业务流程重组,必须具备一定的条件。这些条件是否具备直
接关系到企业实施业务流程重组项目的成败。
我们认为,一个企业要实施 BPR 项目,首先,企业的产品或服务在市场中应
具有一定的竞争力,在管理方面应该具备一定的基础。第二,企业应具有一
定的发展潜力。要实施 BPR 的企业,从发展的角度无论是对社会还是对行业
都是有益的。第三,企业应具有相当素质的管理者队伍,这是企业实施业务
流程重组的根本素质。企业发展的根本是人的问题,人员素质的高低直接影
响着改革的成败,其实这不仅是 BPR 的问题,也是所有改革中的普遍问题。
最后,要实施 BPR,其决策者必须具有坚定的决心和毅力[18],更新观念,大
胆探索和创新,正确对待成功或失败。
一个企业实施业务流程重组要求,首先,克服人浮于事的现象。现在无论是
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企业还是事业单位,人浮于事的现象极为普遍,经常是一个工作,由几个人
来完成,造成成本过高,效益低。这里虽然有多种因素,但面对新世纪的挑
战,企业要生存和发展,在业务流程重组的过程中,紧紧围绕最终结果而非
具体任务来实施业务流程重组。原来由不同专业人员干的工作要合并为一个
工作,由一个业务员或工作组来完成,所产生的新工作应包括全部步骤,并
有明确的产出。围绕最终结果来实施业务流程重组省去了传递过程,从而加
快了速度,提高了效率,并能对顾客变化做出快速反应。其次,要求管理人
员了解企业运营的全过程。过去许多企业上的管理人员对企业的运营过程了
解不多或根本没有了解,造成管理与实际脱节,没有很好地履行其职能,给
企业带来了诸多麻烦。第三,将信息处理融入产生该信息的实际工作中去。
这意味着信息收集者应该负责信息处理工作,使得其他人处理、协调该信息
的工作降到最低。通过减少过程的外部接触点,从而大大减少了差错。第
四,将平行工序连接起来而不是集成其结果。仅仅归总最终必将会导致重复
工作、高额成本和拖延整个过程的进展。在业务流程重组过程中应该不断连
结和协调这些平行工序。第五,决策点下移并将控制融入过程中,决策应成
为工作的一部分。一个受过良好教育知识丰富的员工,在决策支持技术的帮
助下,从事决策活动并不是不可能的事。控制已成为过程的一部分,它所产
生的垂直压缩形成了更加扁平化的和快速响应的公司。
现代信息技术与业务流程重组的关系
随着计算机技术的应用及普及,现代信息技术也获得了飞速的发展。信息技
术的普遍应用极大地改变了人们的生活,也是企业业务流程重组的使能器。
现代信息技术的发展为业务流程重组提供了工具上和方法上的支持,特别是
信息系统在企业中实施的成败经验对业务流程重组有很好的启示作用。但
是,如果仅仅把信息技术引入到企业的流程中去,就会使信息技术的引入仅
仅成为原有流程自动化的手段[19],而不是真正意义上的 BPR,也达不到 BPR
的预期效果。
应用信息技术只是业务流程重组的一部分,业务流程重组的需求和构思决定
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了信息技术使用的框架结构[20]。信息技术的框架必须与企业流程重组中的业
务流程和组织结构相符合,否则会影响信息技术的使用效果。同时,业务流
程重组的成功与否又会对信息技术的发展起到推动作用,如果业务流程重组
成功了,那么,对信息技术的需求也会增加,需求的增加会推动信息技术的
迅速发展。同时,没有现代信息技术的支持,业务流程重组将会受到很大的
局限,甚至无法实行。
业务流程重组的方法
对业务流程的研究,离不开科学的方法和工具。下面,我们将对业务流
程的一些研究方法进行简单的介绍。
结果分析
结果分析着重研究顾客需要什么样的结果,当我们理所当然地认定某个结果
就是顾客所需要的时候,往往会与实际情况产生偏差。比如说,你在一家保
险公司工作,当你的一个客户发生交通事故的时候,这个客户最需要从保险
公司得到的结果是什么呢?按照传统的观点,保险公司会认为顾客希望得到
的结果是迅速得到赔付,然而,对于顾客来说,赔付只是实现最终目的—修
好汽车的一种手段。保险公司也许可以从转换观念上获取更大的收益,当客
户出现交通事故的时候,他们可以替客户修理汽车,或者寻求代理商为客户
修理汽车。
应用这种方法,系统分析者可以建议管理者和项目决策人站在顾客的角度上
思考本公司的产品和服务是如何为顾客服务的以及这些产品和服务应当如何
为顾客服务。
技术分析(IT 能力)
信息技术的出现导致了过去几十年间的许多业务流程的改变。企业的领导者
迫切需要引进新技术来提高企业的运行效率。于是,管理层应该认真研究那
些新技术怎样才能应用到流程重组中去,使企业的效益获得提高。
例如,Internet 是一项非常有用的工具,土星公司则是一家以生产汽车为主
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的制造商,这家公司在应用 Internet 的过程中,通过建立一套专用网络把自
身同供应商连接起来,通过网络把自己的生产计划提供给供应商,而不是采
取订货的方式,那些能够及时提供配件的供应商将获得合同,这种改进为土
星公司节约的大笔的费用,因为他们不必再专门设立机构根据生产计划地完
成情况进行订货。
活动去除
活动精简正如它的字面意思一样,BPR 的研究者将和企业的管理者一起分析
哪些活动在精简或流程的功能仍然能够很好地实现。开始的时候,企业的管
理这也许不愿意承认自己的流程里存在不必要的活动。但这种分析应该具有
强制性的成分,对流程中的每项活动都要进行认真地研究,以确定其是否是
必要的。
例如,在家庭抵押许可的流程中,第一项活动:将数据输入到计算机就可以
取消,这可以直接导致 2 个结果:
1、节省了一套计算机系统。(对于大公司也许不算什么,但对于小公司也许
很重要)。
2、可以让客户自己来输入(例如,客户通过网络输入)
接着,第二项活动:信用审查也可能取消,这取决于以往的信用审查能够审
查出多少信用记录不良的客户,如果这样的客户很少,或者根本没有,那
么,信用审查活动消耗的成本可能大于因不进行信用审查而造成的损失。
代理基准法
应用这种方法,管理者和 BPR 实施者以其他企业或行业的企业的类似流程作
为本企业流程的参照。然后,他们就可以将那些企业业务流程中的优点应用
到本企业的业务流程中去[20]。
比如,如果我们考虑的是旅馆业的业务流程,我们就可以参考同属服务业的
航空业、传媒业的类似流程,从中吸取他们的长处。
流程简化
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现在的业务流程经过很多年的发展,已经变得相当复杂,主要目的是防
止一些偶然才会发生事件。这样,我们可以设计两套流程,一套是简化版的
流程,用于一般性的处理,另一套是复杂的流程,用于出现意外情况时的处
理。
本章小结
本章对业务流程重组的基本理论进行了研究,首先给出了业务流程的定
义,分析了业务流程的特点,这是第 3 章对业务流程进行分解的基础。然后
对业务流程重组的基本思想进行论述,研究了业务流程重组的概念、特征、
原则、实质等。并对企业实施业务流程重组的方法进行了初步探讨。
第3章 业务流程建模方法研究
很显然,要对企业的业务流程进行重组,就必须对企业的流程进行研究。BPR
的主要内容就是对企业的业务流程进行分析、研究,找出需要进行重组的流
程,对这些流程进行重新设计。所以,对 BPR 进行研究,首先就要对企业的
业务流程进行研究。
由于业务流程的复杂性,对流程进行分析和研究也是一项复杂的工作,国内
外目前并没有专门针对流程分析的理论和方法,已有的方法和工具都来自质
量管理、制造管理和信息系统管理等领域[21]。尽管这些方法和工具在流程分
析中起到很大的作用,但还是存在不足,不能满足 BPR 的要求。因此,有必
要对这些方法和工具进一步研究,以完善和发展这些理论。
本章将对流程分析的各种工具和方法进行研究,比较不同流程分析方法的优
缺点,对其中一些工具和方法进行了改进研究。
概述
在业务流程重组的过程中,流程建模是进行业务流程重组的有效工具。因
此,要想顺利地实施 BPR 项目,就必须对业务流程的建模方法进行研究。
对业务流程进行建模的目的
人们建立模型的目的是为某种类型的系统提供一个描述,一个系统可以是一
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个人体、一个组织,如医院、工厂等。在这里我们研究的对象是企业的业务
流程。模型并不是对现实简单的模拟,而是重点对系统的某些特征进行描
述,以帮助人们改进系统的功能。
经过了十年左右的应用和实践,人们对 BPR 的认识日趋理智。大量 BPR 失败
和成功的经验是人们深刻认识到:作为具有高成本、高风险的复杂系统工
程,BPR 的实施必须由系统、科学的方法和理论指导才能取得成功。而建模
技术更是学术界和企业界公认的 BPR 关键技术之一。借助流程建模技术,可
以在系统诊断阶段为创建最有效的新业务流程提供辅助,从而降低 BPR 实施
的风险。另一方面,对业务流程进行建模也是在实施 BPR 项目中必不可少的
一种工具[22]。如果没有业务流程模型的支持,对业务流程的重组就会缺少科
学的依据,从而导致项目的失败。
业务流程模型的特征
为有效地分析和重新设计企业的业务流程,我们需要找到一种能够表达业务
流程的工具[15],这种工具可以是来自已有的其他领域的建模方法,也可以是
在其他领域建模方法上经过进一步完善而发展起来的方法。无论如何,这些
方法所建立的模型应具有如下特征:
(1) 准确性也就是说,模型应该准确地再现企业业务流程的各项特征。
(2) 完整性即模型要能充分地描述企业流程的主体——活动组成及其相互
关系,以及企业流程的各个内在特性。
(3) 易于理解即模型要足够简单,能被企业的人员所理解。因为企业人员
是 BPR 项目的执行者,唯有被他们所理解和掌握,企业过程的表达模型才有
意义。
(4) 可计算机化即一个流程应该能够便于用计算机来辅助建模,便于过程
模拟,否则,将会大大影响模型的效率和效果。
根据流程表达模型的特征,本文提出企业流程的完整的表达形式,如图 3-1
所示。在这个表达模型中,上半部分是反映流程的内在特性,这些特性值即
可以反映现有流程的特性,也可以反映重新设计以后的流程的特性,下半部
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分是流程的主体,反映活动及活动之间的各种关系。连接上下两部分的是组
织信息,组织信息既反映了活动在哪儿发生或由谁来执行,同时又反映了流
程所跨越的组织部门或流程本身所属的组织机构。
业务流程的建模方法概述
目前对业务流程进行建模的方法很多,包括业务流程的 PERT 模型、基于
Petri 网的模型、Meta 模型、视图模型等。这些方法都在一定程度上对业务
流程进行了描述,通过这些模型对业务流程进行分析和研究,为人们实施
BPR 项目提供了有效的工具。但是,由于这些模型并非专门为 BPR 而发展起
来[23],所以它们在应用于 BPR 项目的时候不同程度上存在着局限性,需要进
一步的完善和发展。本文将对这些建模方法进行分别研究,对一些建模方法
不完善的地方进行改进。
物资采购流程
流程目标:JIT
性能指标:时间、库存成本、顾客满意度
输入:供应商资料、各种计划 输出:采购计划 顾客:采购组
供应科生产计划科采购组生产计划
其中:D--数据类,A—基本活动,D1—供应商资料,D2—供应商信息,D3—物料供
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应商,D4—产品大纲,D5—准备大纲,D6—材料定额,D7—产品明细表,D8—需采购物
料清单,D10—确定的供应商,D11—物料需求计划,D12—初步的采购计划,D13—审核
过的采购计划,D14—修改意见,A1—收集供应商信息,A2—评价供应商,A3—收集资
料,A4—计算需要量,A5—确定供应商,A6—编制采购计划,A7—审核计划。
图 3-1 业务流程的表达模型
流程分解
流程是由活动组成的,这些活动之间又存在着复杂的逻辑关系,因此,要研
究企业的业务流程,就必须首先把流程分解成活动,并研究活动之间的各种
关系,在此基础上,实现流程重组。
流程的结构
在第 2 章,已经讨论了流程的定义和特点,现在我们对流程的结构进行研
究。一般来说,业务流程是由一系列相关的活动组成的。一个企业可以包含
很多流程,在这些流程中,又可能包含若干子流程[23]。这样,导致企业的有
些流程可能相当复杂,由几十个甚至上百个活动构成,涉及许多职能部门和
人员[1]。分析和管理这样复杂的流程是非常困难的工作。为便于分析和识别
业务流程,可以将复杂流程按其活动的逻辑关系划分成几个阶段,并据此把
业务流程分解成一组逻辑上相关的子流程,例如,订单处理流程包括签订
单、采购原材料、产品制造、供货、财务结算等子流程。
子流程的目标为上一级流程的目标服务。根据流程的复杂程度,子流程
还可以继续分解为下一级子流程或活动,活动还可以继续细分成一组具有较
为规范的操作程序,一般由个人或小组执行的任务。业务流程的这种结构特
性被称之为层次结构特性(如图 3-2 所示)
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图 3-2 业务流程的层次结构
业务流程的这种层次结构使人们能容易地从总体上分析一个企业的所有业务
流程,将其中的复杂流程分解成较简单的、易于管理的子流程和业务活动,
并从中识别出“问题流程”或“问题活动”(如成本高、交货期长的流程或活
动),为实施 BPR 提供一种总体思路。
活动的表示
活动是构成企业业务流程的基本元素,活动与活动之间存在着相互作用和相
互联系,这种作用与联系使一系列活动构成了企业的业务流程系统。企业的
过程可以用几何的形式描述如下:
P={A|R}(3-1)
式(3-1)中,P 表示一个过程,
A={a1,a2,…,an},表示业务流程中所有活动的集合;
R=R{a1,a2,…,an},表示活动与活动之间的各种关系。
1、活动
一个活动本身可以看作是对信息和物料的转换过程,给一个特定的活动输入
信息和物料,经过活动的转换,输出我们需要的信息和物料,这就是活动的
功能。活动在转换的过程中,需要某种规则的制约,并且需要消耗一定的资
源。因此,用图形的方法表示活动如下:(见图 3-3)
图 3-3 活动 A 的图形表示
业务流程
1 级子流程 a 1 级子流程 b 1 级子流程 c 1 级子流程 d
2 级子流程 a 2 级子流程 b 2 级子流程 c
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图 3-3 表示活动 A 在一定的处理规则作用下,利用一定的资源,把输入的物
料和信息经过特定的变换,产生需要的输出:经过变换后的信息和物料。当
处理规则、输入的信息和物料发生变化时,产生的输出也相应发生变化。
在活动的输入中,资源是用来补充活动消耗的,例如机械加工中电力、润滑
油等的输入,与物料和信息的输入目的不同。资源的输入是为了维持活动的
进行并且为活动的进行创造条件。而物料和信息的输入是为了使这些输入的
物料和信息经过活动的转变,产生出人们需要的物料和信息[24]。
为了研究方便,我们可以把输入和输出中的物料和信息分开考虑:
设:
输入的物料:Mi
输入的信息:Ii
输出的物料:Mo
输出的信息:Io
资源:R
处理规则:Ft()
根据活动的性质,可以得到:
Mo=Ft1(Mi,Ii,R)(3-2)
Io=Ft2(Mi,Ii,R)(3-3)
式(3-2)中,输入的物料 Mi、信息 Ii、资源 R 经过规则 Ft1 转换,产生输出
Mo,即产生特定的物料输出,其中,Ft1 是物料处理的规则。式(3-3)中,输
入的物料 Mi、信息 Ii、资源 R 经过规则 Ft2 转换,产生输出 Io,即产生特定
的信息输出,其中,Ft2是信息处理的规则。
考察实际情况中的企业业务流程的情况,对一个活动输入的物料和信息会有
多种,因此,Mi、Ii、Mo、Io、R 都是集合,在式(3-2)中,如果输入 Mi 是空
集,则输出 Mo也是空集。
活动的分类
一个业务流程中可以包含很多的活动,为了研究方便,我们把这些活动分成
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不同的类别。考察一个企业中包含的所有活动,我们认为企业中的活动可以
包含以下几种类型:
(1)战略决策活动在激烈的市场条件下,企业为谋求长期生存和发展,在外部
环境和内部条件分析的基础上,以正确的指导思想对企业主要目标、经营方
向、重大经营方针、策略和实施步骤做出长远的、系统的和全局的谋划。经
营方向指明了企业现在可以提供的产品与服务领域以及在未来一定时间内将
要进入或退出、将要支持或限制某些业务领域,它为企业活动确定了界限。
重大经营方针、策略规定了企业如何利用自身资源,如何对付所面对的环
境,如何开展业务活动以求实现战略目标,它为研究和规划企业经营重点、
布置资源的开发和结构调整,明确企业的主要职能领域,如营销、生产、研
究与开发、人事、财务等各方面的工作方针及相互关系的协调方法提供了指
导方针。战略决策活动的结果是制定经营计划的依据之一。
(2)经营计划活动在经营目标,经营方针的指导下,制定企业的长期、中期和
短期经营计划,确定计划期企业应生产什么产品,生产多少,什么时候投放
市场,以什么价格销售,成本控制在什么水平,提供什么服务等。该计划为
企业的开发研究、生产计划编制等活动提供指导。
(3)技术活动为适应快速变化的市场环境,保持竞争力,企业要在经营计划的
指导下不断研究开发新产品(R&D)进行老产品的更新换代,研究采用新技
术、新工艺和对企业进行技术改造等一系列有关的技术活动。为了产品的生
产,企业要从事产品设计、工艺设计,为了生产计划、作业计划和产品制造
提供信息[25]。
(4)供应活动包括原材料采购、外购件采购以及其他生产所需资源的采购:原
材料、维修备件的仓储管理等活动。
(5)生产活动把原材料转化成产品的活动,包括生产计划、作业计划的编制、
生产技术准备、在制品管理、生产控制、质量管理、设备维修管理等活动。
(6)营销活动通过各种销售渠道,将企业产品在市场上进行销售,包括编制销
售计划、广告宣传、产品推销、受理订货、产品保管与发送、售前售后服务
等活动,同时要进行市场研究,收集市场上各种信息以及用户的要求,为企
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业经营决策提供依据。
(7)财务活动筹集企业所需资金,合理分配企业的销售收入和利润,对投资项
目进行财务分析和经济评价,对企业整个资金的营运状况进行分析、监督和
控制等。
(8)其他组织管理活动包括人事、法务、对外关系、总务等活动。
活动之间的关系
企业的业务流程是由许多活动组成的,这些活动并不是孤立地存在,而是存
在着相互作用、相互联系的关系,这种联系可以归纳为以下三种形式。如图
3-4 所示[26]:
图 3-4 中所示的第一种关系表示一种串联的关系,流程只有在上一个活动结
束后才能进行下一个活动,即下一个活动需要上一个活动的输出来作为自身
的输入。第二种关系为并行关系,两个活动执行不同的子任务,如果两个活
动之间存在着信息、物料的交互传递,那么,这两个活动之间的关系就成为
第 3 种情况,我们称之为反馈关系。
业务流程图
活动之间的各种关系可以清楚地在业务流程图中表达出来,目前,企业的各
种流程,都是通过业务流程图来表达的。
业务流程图是按时间的先后顺序或依次安排的工作步骤,用标准化的图形形
式表达的过程模型,在 ISO9000 系列中,要求企业的运营过程或管理
图 3-4 活动之间的关系
过程就用这种方式来表达,这种模型在企业中也称为“业务流程图”或“管
理流程图”或“作业流程图”。
例如:某集团公司的预算编制流程用流程图的形式表达出来,清楚地表
明了这一流程的执行顺序和执行部门,图 3-5 描述了这一业务流程。
不同的企业可能采用不同的符号来表达业务流程,但比较多的是表达业
务处理、输入/输出信息、审批、检查、判断、停顿(中止或暂存)等活动种
A A
A
C
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类,但也有把活动种类划分的非常细致的,如日本常用的方法,活动种类
表 3-1 医院作业流程
作业名称:体液常规检查
处理描述 处理类型 传递距离(米) 时间(分)
1.各科填化验申请单 操作
2.病人送划价 传递 50 5
3.收费盖章 操作 2
4.病人或医生送标本 传递 50 5
5.医生取标本 操作
6.化验室审核 检验
7.等化验 延时 10
8.化验,填写结果 操作 10
9.检验师签字 检验
10.病人回诊室 传递 50 5
11.门诊医生签字 检验
12.放病历袋 存储
图 3-5 某集团公司预算编制流程图
达二十多种。表现的形式除了图 3-5 的形式以外,还有表格式的,如表 3-1
所示。
第二层次 第三层次第一层次
集团公司
各业务部门
职能部门 最高领导层
生产财务处 预算委员会 总经理会议
制定预算方针
的具体内容
提出编制预
算方针大纲
讨论通过预
算方针
编制各部门
预算方案
调整各部门
预算方案
审议预算方
案
预算决定
预算支出方
案
董事长会议
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表 3-1 描述了医院的一项流程,其中,处理描述部分按活动的先后顺序
排列,处理类型对每一项活动进行了分类,对于传递类型的活动,给出了这
项活动需要传递的距离,对于耗时较长的活动给出了活动所需的时间。
这种表示方法的优点是比较直观、简洁,对于流程的一些重要参数可以
一目了然,在分析研究中具有很大的辅助作用。但这种表示方法也具有局限
性,对于复杂的流程,比如具有分支结构、反馈结构的流程,用这种表格的
表示方法表示,将会很困难。所以,这种表格的表示方法应用有一定的局限
性。
业务流程的结构模型
业务流程的结构建模方法包括 Meta-Model 和 UC 矩阵,下面介绍这两种
建模方法:
业务流程的 Meta 模型
Meta-Model(元模型)是一种能够精确地对企业业务流程进行量化表示的离
散系统建模方法[27]。
由于企业各项业务活动符合离散系统的特点,所以离散系统模拟适应于企业
流程的特点,它以事件驱动方式模拟企业流程的运行,能够描述活动的并
发、冲突等各种关系。它的基本组件是活动(Activity),每一活动有输入与
输出参数集,由活动组成的流程也有相应的输入、输出集。因此,活动与流
程均可表示为数学映射形式。从直观上看,流程可视为由活动及其边构成的
有向图,连接活动之间的边代表了流程的控制流,称为控制连接器
(controlconnector)。
流程模型的活动流具有动态性,当某一活动成功完成后,其后续活动的选择
要由当时的输出状态决定,对于连接后续活动的每一条边,可用布尔函数来
表示,其输入是该活动的输出状态,输出则为布尔函数值―true 或者
false。若某条边的函数返回值为 true,则从此路径继续执行下去,此时,
边具有了权值,因此这种图称之为加权有向图。
当活动在执行过程中,由于意外情况,可能需要对活动强制终止,这样活动
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的结束就会出现两种情况,一种是正常终止,称之为执行成功;另一种是非
正常终止,称之为执行失败对每个活动节点赋予布尔函数以区别这两种情
况,节点执行成功则返回“true”,失败则返回“false”。任意一个节点都不
外乎这两种情况,因此流程图演变为色数为 2 的节点着色图。综上所述,企
业流程可演变为加权着色的有向图,以此为基础,Meta-Model 可进一步推出
企业流程的各种特性。
设 N 为流程模型所有活动的集合,V 为所有活动的输入参数与输出参数
的集合。映射 i:N→P(V)。表示对于任一活动 A∈N,A 的输入参数集
i(A)V。映射 o:N→P(V)表示对于任意活动 A∈N,有输出参数集 o(A)V。对
每个 v∈V,DOM(V)表示参数类型 V 的值域。
因此活动 A 可定义为映射:
(3-4)
例如,设 A 为“雇员加薪”的活动,其输入集为雇员号、薪水、级别。其输
出集则为薪水。因此有,i(A)={雇员号、薪水、级别},o(A)={薪水}。相应
地,DOM(雇员号)=String,DOM(薪水)=Float,DOM(级别)=Integer。活
动 A 可表示为:
雇员加薪:String×Float×Integer→Float。
A 的后续活动 A1,A2,…,An与 A 形成一系列的边(A,A1),(A,A2),…,
(A,An),因此流程模型边集为 EN×N,可用有向图 G=(N,E)表示。
由于后续活动的执行只有在流程模型运行时才能决定,Meta-Model 引入谓词
的概念来模拟这种动态变化。设 P 为谓词集合,映射 i:P→p(V)表示对任一
p∈P,其输入集 i(p)V。谓词 p 因此可表示为布尔函数
(3-5)
0、1 为谓词 P 的返回值,分别代表 false 和 true。对于连接活动的每条边,
可以通过谓词进行加权,边集 E 演变为 N×N×P 的形式,当 P 值为 0 时,连接
该边的活动不被执行,当 P 值为 1 时则执行。因此任一边 e∈E 具有控制活动
程的功能,可称之为控制连接器(controlconnectors)。
令 πi1…ik:M1×…×Mn→Mi1×…×Mik表示投影映射,则 p∈π3(E)=π3(N×N×P)?P
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为流条件或转移条件,P(A)=π3({e∈E|π1(e)=A})为离开 A 的所有控制
连接器,P(A)=π3({e∈E|π2(e)=A})为进入 A 的所有控制连接器。
基于上述分析可以看出,Meta-Model 流程模型 G 描述了控制流图 G(N,E,
P,V,Φ,ε,N'),它以映射为结点,流条件为边的权值,同步表达式与结
束函数为结点颜色,称之为加权着色有向图。
下面以某制造业企业采购审批流程为例(见图 3-6),说明如何建立 Meta-
Model 流程模型。该流程以各种物料信息与初始供应商为输入集,最后得出
物料需求计划和确定的供应商。
在流程图中 A 代表活动,D 代表数据;A1 代表收集供应商信息活动,A2 代表
评价供应商活动,A3代表收集资料活动,A4代表计划需要量,A5代表确定供
应商活动,A6代表编制采购计划,A7代表通知修改活动,A8代表审核计划活
动;D1代表供应商资料,D2代表供应商信息,D3代表物料供应商,D4代表材
料定额,D5代表产品明细表,D6代表产品大纲,D7代表需采购物料清单,D8
代表确定的供应商,D9 代表物料需求计划,D10 代表初步的采购计划,D11 代
表审核过的采购计划,D12代表修改意见,D13代表修改以后的计划。
图 3-6 企业采购流程图
基于上图可得出 Meta-Model 流程模型:
有限活动集 N={A1,A2,…,A8},有限参数集 V={D1,D2,…,D13},有限谓
词集 P={p(d1),p(d2),…,p(d13)},参数集 V 中除 D4 为整型数据外,其余
均为字符型,因此活动映射集为:
A1:String→String,A2:String→String,
A3:Integer×String×String→String,
…
A8:String→String。
谓词映射集 P 为:
P1:DOM(D1)→{0,1},P2:DOM(D2)→{0,1},
…
P13:DOM(D13)→{0,1}。
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对于该流程的每一次运行,其谓词集的结果不一定相同,例如在第 1 次运行
中,若审批计划未能通过,则边 D11 的谓词 P(D11)为 0,流程转入 A6、A7、A8
的循环中,其他边的谓词均为 0,说明其处于未执行状态。因此,Meta-
Model 建立的流程模型,其边的权值根据具体运行情况而动态变化。根据谓
词集在运行时的状态,可得出 Meta-Model 模型实际运行中的流程图,因此称
之为控制流图。
当需要判断流程中的活动是否成功执行时,Meta-Model 设置了布尔函数
ε(A)(i(ε(A)))进行此操作,例如当需要判断 A5 的状态时,其函数值为
ε(A)(i(ε(A5)))=P(D3,D7),若 P(D3,D7)=1,即 D3,D7均成功达到 A5时,
A5才被认为成功执行。上述函数实质上也是活动的着色函数。
通过 Meta-Model 流程建模,原采购流程转变为加权着色的有向图,并在数学
上有了完整的定义,因此模型的操作可以转变为数学上的操作,并通过仿真
软件以计算机仿真为手段来实现。对于大型的流程重构项目,建模时其节点
和边数有较大幅度的增加,这会给模型的运行带来一定的性能影响,并增加
其求解复杂度。但 Meta-Model 具有良好的扩展性和实用性,它能建立大型企
业流程的完善模型。以此数学模型为基础,建立一整套流程优化规则或流程
重构知识库,从而有效地解决该问题。例如,对于值相同的谓词可进行合并
等。
在优化原则的指导下,可建立一个新的流程模型。这种新的流程模型正是重
构后组织的基础形式,从中可演变出其组织结构。例如,对于某几个活动,
可归属于同一个部门,而另一些活动,根据其性质则应属于别的部门。逻辑
上,组织形式仍是由各个部门组成的 M 型组织,但组织核心流程的运营却是
由各个流程团队来完成。因此组织具备了更大的柔性,更能适应市场的变
化。
利用 UC 矩阵对流程的结构建模
流程的结构建模反映过程中活动与活动之间的相互作用的邻接关系。结构模
型是利用系统分析方法来研究业务流程的基础。
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流程的结构建模也可以用流程结构矩阵来表示。考虑图 3-6 中活动与活动之
间的关系,活动通过信息或数据连接起来,一个活动是用某几个数据类,产
生其他数据类,因此,可以将流程的活动流图转化为活动/数据类的 UC 矩
阵,矩阵的行由活动组成,列由数据类组成,矩阵值表示相应的活动
i(i=1, 2,……, n)与数据类 j(j=1, 2,……, m)的关系, UC 矩阵
A=(aij)n×m,则
当活动 i 使用数据类 j 时,aij=U
当活动 i 产生数据类 j 时,aij=C
图 3-6 中的“制订采购计划”过程的 UC 矩阵如表 3-2 所示。
表 3-2 制定采购计划过程的 UC 矩阵
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14
A1 U C
A2 U C
A3 U U U U U C
A4 U U U U U U C
A5 U U C
A6 U U C U
A7 U U U C C
为了得到结构矩阵,既确定活动之间的邻接矩阵,需要建立使用矩阵 Un×m 和
生成矩阵 Cn×m,
其中
(3-6)
(3-7)
结构矩阵 Gn×n
(3-8)
则使用矩阵 U、生成矩阵 C 和结构矩阵 G 的关系为 G=B(CUT)。其中 B()表示括
号内矩阵元素布尔化,既:
(3-9)
图 3-4 中制定采购计划的 U 矩阵、C 矩阵和结构矩阵 G 分别为:
业务流程的状态模型
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流程结构建模是从企业流程整体来考虑活动之间的邻接关系,反映了流程的
静态特征。而流程状态建模反映了流程中活动的状态变化,反映了流程的动
态特性[28]。
当某一个活动被执行以后,流程就由一个状态转化为另一个状态,反映这种
状态转移关系的建模方法有:PERT(计划评审技术)、GRAI 和 Petri 网等。
PERT 模型
PERT,即 ProgramEvaluationReviewTechnique,计划评审技术,是 1958 年
在安排和控制北极星导弹过程时,由美国海军特别项目办公室倡导下发展起
来的一种管理手段,它的基本原理是:用网络来表示生产和工作的进度,计
算各项活动(也称作业或工序)的有关时间参数,使管理者对全局有一个比
较完整清晰的了解,并通过网络分析制定日程计划,以求得完工期、资源和
成本的优化方案[29]。在 PERT 中,用一条有向边表示一项活动,有向边的权
数即为此活动要消耗的时间和资源,节点表示事件,即有向边的始点和终点
分别表示活动的开始和结束,活动的开始和结束均表示了过程的状态。如上
海机床厂的“新产品开发过程”的 PERT 模型为图 3-7 所示。
图 3-7 上海机床厂新产品开发的 PERT 图
每项活动所需要的时间用三点估计法来估测,即由非常熟悉该活动的人员估
计三个值:最乐观时间,最可能时间,最悲观时间。需要这三个时间估算值
作为活动的不确定的度量标准,并代表人们对非标准的开发性方案中大部分
活动或然性的全部认识。根据这三个时间值可计算期望时间值(ET)、方差
(σ2)和标准差(σ)。需要用最大的期望时间值来完成的活动和事件的序列
叫关键路线。关键路线的识别将有利于管理人员对整个过程的控制和优化。
PERT 网络除了用于基于时间的关键路线分析以外,扩展的计划评审技术还用
于时间费用、时间—人力的权衡和优化。PERT 网主要用于生产和工程项目过
程。
GRAI 模型
GRAI 模型,即 GraphswithResultsandActivitiesInterrelated,结果和
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活动关联网。是法国 Bordeaux 大学中的一个自动化实验室从 1979 年开始研
究和发展起来的系统设计的方法。它以网络图形为基础,吸取了系统科学与
控制论的成就,来表示离散过程中各种活动在时间与空间这两方面的关系。
GRAI 所定义的活动模型如图 3-8 所示。
其中:δ 表示活动,是一种变换或操作,Qi-1、Qi 分别表示活动的初始
和终了状态。X 后援,表示执行这个活动所需要的信息和资源。β 表示一种
测量 Y 表示输出或测试结果。
图 3-8GRAI 的基本活动表达模型
一个结果 Qi在整个过程中,可能涉及到两项或者多项与其有关的活动。
在这些活动中,存在着图 3-9 所示的三种关系,即:
(a)或的关系—δi+1ORγi+1
(b)与的关系--δi+1ANDγi+1
(c)或/与的混合关系—由一个逻辑函数 L 决定
图 3-9 一个活动结果可能产生几项活动的状态
如果 Qi1 来自 γi,结果 Qi 本身可以从几个结果中得到,则由图 3-10 所示的
三种结果,即
(a)Qi=,
(b)Qi=,
(c)Qi=L(Qi1,Qi2,…,Qin)
图 3-10 一个结果来自几项活动的状态
同样,一种后援(例如,一个信息类或一台机床)可以用于多项活动,也可
以由其它不同的渠道产生这种后援,图 3-11 表示了这些不同的情况。图中各
符号含义如下:
(a) 后援 X 用于活动 δi或活动 δi
(b) 后援 X 用于活动 δi与活动 δi
(c) 后援 X 的作业取决于逻辑函数 L
δi δi δi
δi+1
Qi Qi Qi
γi+1
δi+1
γi+1 γi+1δi+1
Qi
δi+1
δi γi
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(d) X=
(e) X=
X=L(P1,P2,……,Pn),L 是个逻辑函数
图 3-11 后援 X 的逻辑关系
GRAI 还定义了串行活动、并行活动、自适应活动、决策活动、逻辑运算活动
和反馈活动,能够全面地描述系统的内部活动。GRAI 主要用于决策系统或生
产系统。
Petri 网
作为一种图形化和数学化的工具,Petri 网在通信协议、分布式软件系统、
分布式数据库系统等方面得到了很好的应用[30]。从国内来看,Petri 网在上
述领域也得到了充分应用,但应用于 BPR 的建模工具,目前还没有看到比较
成功的案例。从建模角度看,Petri 具有以下几个适合建模的特点。
首先,经典 Petri 网和 Petri 网的扩展(包括时间、颜色和层)具有规范化
的语义表达,所以用 Petri 网建立的流程模型能够间接清晰地表达模型。其
次,Petri 网是一种图形化语言,它具有直观性,并且宜于与最终用户通
讯;第三,Petri 网满足一切建立流程模型所需要的条件。第四,目前已有
众多的 Petri 网分析技术,对与流程建模具有很大帮助。比如,利用这些技
术,能很容易地分析模型的准确性,也能验证模型的属性(安全性、恒定性
和死锁性等)。以保证模型的准确性;这些特点表明,利用 Petri 网进行流程
建模是可行的。
Petri 网作为系统模拟与系统分析的一种有效工具得到广泛应用,特别在并
发系统的应用中更体现了 Petri 网的优势,这是由于 Petri 网擅长描述并
发、冲突、异步、同步等重要现象,以形式化的步骤、严格的理论作为系统
分析的基础,从而使得 Petri 网成为越来越受人们重视的一种建模工具。
一个标准的 Petri 网可由一个 4 元组 PN=(P, T, I, O)表示, P={P1,
P2,…,Pm}是有限的位置集合(或叫库所集合),T={t1,t2,…,t3}是有限
的转换集(或叫变迁集合),I 和 O 分别为 T 的输入和输出弧的集合。
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利用 Petri 网表示企业过程,一般的转换关系是:
转换或变迁—活动,用 Petri 网中的转换或变迁表示企业中的各种活动,也
可以表示由于建模需要而人为增加的辅助性的操作。
位置或库所—资源存放地、物流状态。这里的资源泛指设备、工具、人员、
信息、控制指令等。也可以表示由于建模需要人为增加的辅助性库所。
输入和输出弧—输入和输出,表示活动和资源的输入和输出。
Petri 网的变迁发生条件表示了活动的触发条件,由上述四元组组成的系统
基网表示了活动的资源之间的静态关系。用系统基网表示的企业过程比较直
观,也比较容易,但是库所/变迁系统节点过多,所建模型不容易理解。而可
以用高级 Petri 网,比如谓词/变迁系统可以减少节点数,同时可以精确刻画
过程的结果与行为[31]。然而,高级 Petri 网并不能表示对活动及其过程非结
构方面的信息,比如时间、成本等。因此,还可以在高级 Petri 网的基础上
引入面向对象的技术,以丰富 Petri 网的表述能力,利用面向对象的 Petri
网表示企业流程本身还有待进一步探索,然而它可以在精确刻画系统动态行
为的同时保留大量的语义信息,因此显示了良好的前景。
业务流程中信息流的建模方法
信息是企业业务流程处理的一个主要对象,业务流程的信息视图着重刻划了
企业业务流程中信息流的变化过程。信息系统领域在这方面的研究很多。主
要的建模方法有结构化方法,和面向对象方法等。
数据流程图(DFD 图)
数据流程图,即 DataFlowDiagram,是信息分析中最常用的方法。信息流程
的分析,主要包括对信息的流动、处理、存储等分析[32]。它抽象地舍去了组
织结构、物资、材料等,单从信息流的角度来考察实际过程中业务发生的情
况。它有四种基本的符号,如图 3-12 所示。
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图 3-12DFD 的基本符号
用这四种基本符号,可以用处理来表示活动,用数据流来表示信息流,从而
可以建立业务流程的模型。目前四种有影响的 BPR 模拟工具中,有一种是用
DFD 来描述业务流程的[33]。
IDEF0 模型
IDEF,即 ICAM(IntegratedComputerAidedManufacturing)Definition,是
美国空军于 1981 年公布的在 ICAM 工程中的方法。IDEF 是结构化分析与设计
方法的一种,由三个组成部分,即 IDEF0、IDEF1、IDEF2。其中 IDEF0 用于
描述系统的活动(功能)及其关系,建立系统的活动模型。IDEF1 是在 IDEF0
的基础上,建立类似于 ER 模型的数据库功能模型[34]。IDEF2 是建立信息的模
拟模型。
IDEF0 的基本活动模型如图 3-13 所示。
IDEF0 是以活动(功能)为中心的描述方法,周围是信息,包括输入信息、
起控制、约束和支配作用的信息和支持此活动的信息。其中输入信息和控制
信息的区别在于输入信息活动处理要发生变化,而控制信息经过活动处理以
后本身不会发生变化。IDEF0 有一套完整的严密的规则,利用下降式的分解
方法,把一个复杂的系统层层分解。它利用这种简单的图形方式,用结构化
外部实体
外部项:不受系统限制,在系统以外的事物或人,它表
示该系统数据的外部来源或去处。
数据流或信息流:指出了数据流动的方向。
标识部分
处理描述
部分
执行者
处理:表示对数据的逻辑处理活动。
标识部分唯一地标识出这个处理活动。处理描述部
分描述这个处理活动要做的事。执行者描述这个处
理活动由谁执行。
标识 数据存储
数据存储:指出了数据保存的地方,是对数据存储的逻
辑描述。
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的思维考虑复杂信息系统,能比较清楚地描述一个系统的活动模型,充分地
描述信息系统的处理情况以及信息在处理中的作用。
图 3-13IDEF0 的基本符号
IDEF0 本身不是用来描述企业流程的,但可以利用 IDEF0 的活动描述方式以
及活动之间的联系方式来很好地描述企业业务流程。
本章小结
根据以上所述,可以用各种已有的方法来建立企业流程,尽管如此,这
些已有的方法是从不同的领域为了研究不同的问题而提出来的,当它用于企
业业务流程时,在表达的完整性,可理解性,可计算机化等方面各有优缺
点。另外 BPR 的主要任务是分析与再设计[35],流程建模就要为这项主要任务
服务,这样就要求模型具有帮助人们分析业务流程的能力,既要求模型能有
利于人们计算流程性能业绩指标,从而为进一步分析和创新提供依据;其
次,要求模型具有辅助再设计的能力,特别是流程结构优化的能力,这样,
我们可以从模型的基本用途、表达完整性、可理解性、可计算机化支持过程
分析的能力、支持过程结构优化的能力等方面对上述几种图形建模方法进行
比较。通过比较可以发现,在表达方面,GRAI 和 IDEF0 方法比较完整,而在
分析方面,PERT、GRAI、Perti 网方法均有分析能力,但用于业务流程分析
的话,需要进一步研究和开发。几乎所有的方法均不支持流程的优化,因
此,需要研究更加适合的方法,用于流程优化。
第4章 业务流程建模方法改进与模型仿真研究
迄今为止,大部分企业在进行业务流程重组的过程中,对业务流程本身
的分析缺乏有效的手段。原因一方面是现在对业务流程的定量分析方法还很
不完善,另一方面,许多企业的领导层把 BPR 简单地理解成业务流程的自动
化—即用计算机来实现以前必须由人来完成的工作[36]。这样虽然可以提高业
务流程的效率,但并不能称之为 BPR。BPR 本身最重要的特征,就是对业务流
程的重新思考,而不是简单原有流程自动化。要重组业务流程,通过建立模
型对业务流程进行有效地分析就是必要的。本章将对这方面问题进行研究
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各种建模方法的优缺点
各种建模方法都具有各自的特点,目前已经发展起来的各种流程建模方
法,在应用于流程建模时,既具有其他模型性无法比拟的优点,由存在着一
定的缺点和不足。因此,在进行流程建模时,应根据不同需要选择不同的建
模方法。
业务流程的结构建模方法的优缺点
Meta-Model 是一种控制流图,描述了业务流程的控制结构。其节点以映射的
方式表示,流条件作为边的权值,通过判别函数表示节点的颜色,形成一种
加权着色有向图。这种流程模型的优点如下:
其节点通过映射的形式反映了活动的输入输出关系,使活动的功能得
到清晰的界定。
反映了活动间的控制关系,活动根据流程上的上一个活动的输出来决
定本身是否执行。
反映了流程的控制流关系,通过谓词函数,可以在系统仿真时模拟实
际流程的控制流。
具有动态性,模型的活动执行与否,与其上一活动的输出有直接关
系,所以,模型反映了流程的动态特征。
但是,这种模型也存在着不足的一方面,一方面,模型不能支持对流程的优
化,另一方面,模型对于活动间的信息交换是通过间接的方式表达出来的,
也就是,通过节点的映射方式,对于整体流程的各个活动之间的数据交换关
系没有清晰的数学表达式。因此,Meta-Model 重点反映了流程的控制结构
[37],通过对控制结构的模拟,可以计算流程中所有活动的执行频次,然后应
用作业成本法计算每一活动的执行成本,对执行频次低于标准且作业成本偏
高的活动,可以考虑取消或以其它方式代替。
UC 矩阵建模方法,利用流程的 UC 矩阵建立流程的结构矩阵。利用结构矩
阵,可以揭示业务流程个活动间的结构特性,为实施流程重组提供依据。
(4-1)
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式 4-1 是一个典型的业务流程结构矩阵。在式 4-1 中,若某一行的元素全为
0,则表示该行所对应的活动不向其他活动输出信息,因而这些活动可以放在
后面执行;若某一列的元素全为 0,则表示该列所对应的活动的进行不需要
任何信息输入,这些活动时流程的源点,所以必须在前面执行。
同时,我们还可以利用 UC 矩阵识别活动之间顺序、并行、反馈等逻辑关系,
划分活动级别。
业务流程的状态建模方法的优缺点
目前对业务流程的状态进行建模的方法主要有 PERT 模型、GRAI 模型、Petri
网模型等。
PERT 模型以有向边代表活动,以节点代表代表活动的状态。以消耗的时间、
资源作为有向边的权。因此,PERT 模型可以看作是网络图的一种扩展。PERT
模型的优点在于:
以图形的方式表达业务流程,有助于描述流程的复杂性。
通过对流程的边进行加权,可以方便地计算流程所消耗的时间、资
源。并计算基于时间的关键路线。
GRAI 模型重点反映业务流程中各种活动之间的关系,是一种关系状态模型。
GRAI 通过对各种关系的定义,可以方便地表示流程中活动之间的各种联系。
作为一种图形化和数学化的工具,Petri 网在通信协议、分布式软件系统、
分布式数据库系统等方面得到了很好的应用。从国内来看,Petri 网在上述
领域也得到了充分应用,但应用于 BPR 的建模工具,目前还没有看到比较成
功的案例。从建模角度看,Petri 具有以下几个适合建模的特点。
首先,经典 Petri 网和 Petri 网的扩展(包括时间、颜色和层)具有规范化
的语义表达,所以用 Petri 网建立的流程模型能够间接清晰地表达模型。其
次,Petri 网是一种图形化语言,它具有直观性,并且宜于与最终用户通
讯;第三,Petri 网满足一切建立流程模型所需要的条件。第四,目前已有
众多的 Petri 网分析技术,对于流程建模具有很大帮助。比如,利用这些技
术,能很容易地分析模型的准确性,也能验证模型的属性(安全性、恒定性
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和死锁性等)。以保证模型的准确性;这些特点表明,利用 Petri 网进行流程
建模具有很多优点[38]。
BPR 涉及观念、过程、组织等诸多因素,但其最本质的内容还在于流程[38]。
因而需要对流程的描述、分析、再设计及优化等加以研究。而解决这些问题
的前提之一便是流程模型和建模方法。Petri 网模型,由于其具有较强的严
密性、可理解性及抽象能力和计算机化能力,近年来已开始引入 BPR 的研究
领域。
流程建模方法的改进研究
在这里我们以 Petri 网模型为例,对业务流程的建模方法进行改进并进
行建模。
扩展的 Petri 网模型
为了更好地对业务流程进行建模与应用,我们对传统的 Petri 网模型进
行了扩展,提出了业务流程模型(BPM)的概念[39]。
根据企业业务流程和 Petri 网的特点,借鉴其他一些 Petri 网的建模方法。
我们提出了 BPR 的业务流程模型(BPM),这也是一种扩展的 Petri 网(PN)。
其定义可表达如下:
BPM={P,T,I,O,A,C};
其中 P 代表库所集,库所分为工作流节点库所(Pw)和资源库所(Ps)2 类。
T 代表变迁,变迁 T 分为普通变迁(Tn)和抽象变迁(Ta)等等。I 和 O 分别
表示 BPM 的输入集和输出集,是存在于库所和变迁之间的各种关系的集合。
C 是颜色集,是出于降低模型复杂度的角度引入的,只有同库所颜色值相
同。库所根据所容纳的对象可以分为表单库所、设备库所等等。而各库所的
颜色集可由库所容纳具体对象的属性定义。A 是变迁集的属性,对于抽象变
迁可引入时间、费用、引发条件、输入和输出规则以及开始和结束事件等
等。一般变迁引入引发条件、输入和输出规则等,其他类型的变迁引入时
间、费用、引发条件、输入和输出规则等。
根据以前的论述我们知道,流程的结构可以分为串行、并行、条件结构、反
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馈结构[38],下面,分别给出以上结构的描述方法。
1. 串行结构,可以用普通的变迁来表示
图 4-1 串行结构
2. 并行结构
图 4-2 并行结构
3. 条件结构
图
4-3 条件结构
4. 反馈结构
图 4-4 反馈结构
因为变迁的触发还需要根据外部条件的情况。所以在根据流程定义的元素的
基础上,有必要定义如下几种触发方式:
(1) 自动触发:表示条件满足就能触发的变迁
(2) 用户触发:这类变迁触发需要有人员的参与
(3) 信息触发:这类变迁的触发需要外部的信息,外部信息如电话、传真
等。
(4) 时间触发:这类变迁的触发由时钟来控制,也就是说,它的触发由预
先设定的时间来进行。
对流程进行建模
(1)定义流程基于 BPR-PN 的建模过程应始于对企业流程的认识[28]。分析表明,
对企业流程的认识可从流程要素、结构和效果 3 方面入手(参见表 4-1)。
C1 C2 C3 C4 C5T1 T2 T3 T4
T3
C1 C2 C3 C6T1 T2 T4
C5
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表 4-1 认识企业流程的 3 方面内容
(2)建模初始化建模初始化主要完成元素类型和各类型元素属性项的确定。这
需要在对流程的认识和分析的基础上进行。
(3)建立上层 Petri 网这是一个总体模型的建立过程。按照 BPR 的全局最优的
思维方式,对流程的认识应由上至下地进行。由于 BPR-PN 支持层次化建模,
因此在对整个流程有了完整的基本认识后,可先提取其中的主要环节,构成
上层 BPR-PN,反映流程概貌。
(4)细化下层 Petri 网在上层 BPR-PN 模型的基础上,逐一分析每个变迁,看
是否已是基本单元。若不是,则构建相应的子模型,并在上层变迁与此子
BPR-PN 模型之间构造联系。
(5)确定属性值根据各类型元素的属性项(已在建模初始化阶段给定),为各层
BPR-PN 中的各个模型元素(变迁、库所、输入/输出)定义属性值。
流程模型仿真研究
以上我们对业务流程的各种建模方法的优缺点进行了论述,在实际应用中,
需要对这些建模方法进一步扩展和完善。在这里,我们仅对 Petri 网建模方
法建立的模型进行仿真研究。
对业务流程模型的仿真
为在 Petri 网模型基础上探索实用有效的 BPR 过程研究方法,通过比较基于
模型的 3 种研究方法(解析模型、仿真模型和实证模型)可知:对于 BPR 过程
优化问题,可采用低成本、低风险、可重复实验的仿真方法,并将其在
Petri 网模型的基础上加以运用。
仿真的主要作用有以下两方面:1)在系统诊断阶段,通过仿真原有流程是如
方面 内 容
要素 主要行为;行为作用的对象;执行行为的实体
结构 各行为间的关系和由行为与关系构成的流程结构等
效果 整体效果(如总时间、总成本、顾客满意度等)
局部效果(如各行为的执行时间,各资源的占用率等)
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何执行的,以便发现问题,找出症结所在;2)在系统优化设计阶段,通过对
新创建的业务流程在不实施的情况下,借助于仿真来分析评价其运行效果,
以辅助选优和最终的优化决策[40]。仿真技术可为 BPR 优化改造提供以下几方
面支持:
(1)了解流程系统可在不实现系统的情况下,研究或实验复杂流程系统的相互
作用;
(2)测试环境对系统的影响可以观察、模拟环境因素的改变及其对系统性能的
影响;
(3)识别关键流程通过对各流程的仿真及对仿真数据的分析,可以识别系统中
的关键流程;
(4)新流程的测定与评价通过对新流程在实施前的实验,可以辅助流程的评价
和决策;
(5)流程运行绩效分析借助于仿真运行,可得到或整理出各种反映流程运行性
能的指标。
作为流程分析的主要手段之一,仿真不仅要有动态模拟系统运行的能力,而
且要求及时、准确地采集运行的信息,为衡量流程的效果提供可量化的分析
数据。
仿真技术及基于仿真的分析决策技术作为较成熟的系统工程方法,在 BPR 的
研究和实践中可比仅靠直觉和经验的方法发挥更有效的作用[41],是保证 BPR
实施成功的有效手段。结合仿真一般方法论及 BPR 应用需要,可设计出一种
由建模、仿真、分析和决策等环节构成的基于仿真的 BPR 方法(图 4-5)
(1)流程建模将对象流程用选取的流程建模工具(如 BPR-PN)加以模型复现,
所建立的流程模型不仅能准确反映系统研究关注的系统特性,而且可为仿真
运行及仿真结果分析提供必要的量化参数。
(2)仿真运行在仿真时钟控制下,由一系列例行处理构成的序列过程,通过模
拟模型的状态随时间变化的情况,间接反映实际流程系统的动态变化。
(3)仿真数据的分析与评价仿真运行得到的仿真记录需经科学的分析和处理,
方可形成对 BPR 再思考和重设计有价值的信息。仿真数据分析的目的是要获
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得有助于系统评价的量化值及其变化趋势。
(4)流程的优化改造基于仿真与分析评价的流程优化可有两种操作方法:1.参
考仿真分析得到的结果,设计不同的改造方案,再经过反复仿真、分析、比
较,得到满意的优化方案;2.将 BPR 的优化策略依据所选用的流程模型,转
化成针对模型元素或模型结构的优化规则库,以此作为支持开发计算机辅助
决策系统。
表 4-2 部分仿真分析指标及其计算方法举例
(4-1)
(4-2)
(4-3)
(4-4)
(4-5)
(4-6)
(4-7)
(4-8)
仿真运行管理
流程的仿真过程由仿真钟驱动,仿真钟的推进可按固定增量时间推进法
或最小下次事件法进行。对于 BPR 流程仿真这样的离散型仿真过程,由于系
统状态在两次事件之间不会发生变化,因此宜采用下次事件法。这样可跳过
两次事件之间系统状态不发生变化的时间区间,从而节省了仿真的时间和费
指标 含义 计算方法
流程α的第 x 个执行例的通过时间 用于评价某次为顾客服务的速度 见式 (4-1)
流程α的理论平均通过时间 用于估算新出现例的执行时间 见式(4-2)
流程α的实际平均通过时间 用于量化该项业务的时间值 见式(4-3)
流程α的最大通过时间 用于向顾客预告最大的等待期 见式(4-4)
流程α的最小通过时间 用于向顾客预告最小的等待 见式(4-5)
流程α的某个执行例的费用消耗 用于计算流程该例执行的成本 见式(4-6)
流程α的理论平均费用消耗 用于估算流程在新出现例情况下的执行成本 见式 (4-7)
流程 a 的实际平均费用消耗 用于流程的成本统计 见式(4-8)
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用。
图 4-6BPR 流程仿真过程
在每一仿真处理点上,仿真程序执行例行仿真运算和数据采集,并根据
系统的当前状态更新可视化仿真显示结果。具体流程如图 4-6 所示。其中,
仿真运算是仿真运行管理的核心,它执行对全部变迁的扫描,判断其是否满
足变化条件,并对需变化的变迁进行运算处理。
仿真数据分析
仿真对 BPR 的支持主要体现在通过提供仿真数据辅助模型的分析。模型
分析既是模型改造的基础,也是评价模型改造效果的依据。模型分析对象一
般可分为针对内部特性和外部特性。对于支持 BPR 的 BPR-PN 而言,外部特性
分析更为重要。通过将时间、费用等指标由属性引入 BPR-PN 模型,可满足对
流程模型进行外部特性分析的需要。
在上述例子中,当不同人员处理相同事件时,所用时间和费用各不相
同。若模型中再引入设备因素,则不同设备也将有不同的处理时间和费用。
基于上述数据,可对模型进行时间分析和成本分析[41](参见表 4-2)。
本章小结
本章首先对第 3 章所研究的各种业务流程建模方法进行了比较研究,然
后以 Petri 网模型为例,通过建立模型,进行系统仿真的方法,研究了
Petri 网模型在业务流程重组过程中的作用。并对仿真指标的计算、仿真运
行的管理、仿真数据的分析等进行了初步的研究。提出了对业务流程模型进
行时间和成本分析的方法基础。
结论
由于现代企业所面临的环境的迅速变化,企业所面临的竞争也日趋激烈,传
统的业务流程已经不能适应现代企业发展的需要,为了提高企业的竞争力,
迫切需要对企业的业务流程进行重组。本文重点研究企业业务流程重组过程
中对流程进行分析的工具和对这些工具的应用。对通过建模仿真对业务流程
参考文献
进行重组的方法进行了研究。
本文在对业务流程重组基本理论的基础上,从对业务流程的分解入手,系统
地研究了业务流程的建模方法及仿真应用。本文的主要研究成果如下:
1.本章在对大量资料分析的基础上,研究了现代企业实施业务流程重组的必
要性,对业务流程重组理论产生的背景、国内外研究现状进行了总结,在此
基础上,对业务流程重组的进行了反思和发展展望。
2.通过对业务流程重组基本理论的研究,总结了业务流程重组的各项特征、
实施原则、实质,提出了实施业务流程重组的条件。并对信息技术和业务流
程重组的关系进行了研究。最后,对业务流程重组的方法进行简要的概括。
3.结合对业务流程进行建模的目的、业务流程模型的特征。评述了各种业务
流程的建模方法,对 Meta-Model 等建模方法进行了实例建模,验证了其建模
的可行性。本文还提出了各种建模方法的适用范围,并对各种建模方法在业
务流程重组中的应用前景进行展望。
4.本文对业务流程重组的各种建模方法进行了比较研究,系统分析了各种建
模方法的优缺点。并以 Petri 网为例,提出了利用 Petri 网对业务流程进行
建模的框架,并在建模的基础上,依靠仿真技术,计算流程的各种参数,为
流程的重组提供了依据。
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