CC BY
52
5. ОСВ1ТЯНСЬК1 ПРОБЛЕМИ ВИЩО1 ШКОЛИ
УДК 004.9
ФОРМАЛ13АЦ1Я ТА МОДЕЛЮВАННЯ Б13НЕС-ПРОЦЕС1В У ЗАДАЧАХ УПРАВЛ1ННЯ ВИЩИМИ НАВЧАЛЬНИМИ ЗАКЛАДАМИ ОСВ1ТИ
В. С. Мухн1, Я.1. Корнага2, С.О. Бойко3
Розроблено механiзми управлшня вищим начальним закладом за допомогою засо-бiв пiдтримки бiзнес-процесiв. Ефектившсть управлiння передбачае застосування мето-дiв, якi дають змогу проводити заходи щодо забезпечення виконання прадiвниками на-вчально'!, науково'1 та методично! роботи. Розроблено мехашзми пiдтримки автоматиза-ц11 бiзнес-процесiв управлшсько'! д1яльност унiверситетiв i проведено 1х формалiзадiю та моделювання за допомогою iмiтадiйного моделювання. Проведено моделювання бiз-нес-процесу за допомогою мережi Петрi, що дало змогу виконати прогнозування появи критичних, недосяжних або тупикових ситуадiй та випадюв взаемного блокування опе-рацiй бiзнес-процесiв, якi можуть призвести до зниження швидкостi прийняття ршень у функщонуванш вищих навчальних закладiв та 1х шдроздшш. Ключовг слова: бiзнес-процес, формал1зацш, мережа Петрi.
Вступ. Для функцюнування будь-яко! органiзацii чи пiдприeмства пот-рiбна автоматизация промислових процесiв, яка поеднуе в собi сукупнiсть адмь нiстративних та технологiчних процесш [1-5]. У закладах освт важливим е ор-ганiзацiя управлiння пiдроздiлами для надання послуг з навчально!', науково! та дослвдницько! дiяльностi. Для цього потрiбен механiзм, який дасть змогу отри-мувати результат незалежно ввд багатьох факторiв [3-5].
Постановка задачi дослiдження. Ефективне управлiння вищим нав-чальним закладом передбачае застосування методiв, яю дають змогу проводити ефективну управлiнську дiяльнiсть. Виникае задача розроблення механiзмiв для управлiння вищим начальним закладом (ВНЗ) за допомогою засобiв шдтримки бiзнес-процесiв [6-8].
Структура вищого навчального закладу. У вищому навчальному зак-ладi, як правило, використовують трьохрiвневу структуру управлiння (рис. 1), а саме:
1. Ректорат на чолi з ректором закладу.
2. Факультети (шститути) на чолi з деканом (директором) або департаменти на чолi з керiвником департаменту.
3. Кафедри на чолi з завщувачем кафедри або вщдши на чолi з начальником вщдщу.
Ця структура подiляе засоби пiдтримки бiзнес-процесiв на три рiвнi управлшня:
1 проф. В.€. Мухш, д-р техн. наук - НТУ Украши "Ки1вський полггехшчний шститут";
2 доц. Я.1. Корнага, канд. техн. наук - НТУ Украши "Ки1вський полггехшчний шститут";
3 асшр. €.О. Бойко - НТУ Украши "Ки1вський полггехшчний шститут"
1. Основт керiвнi бiзнес-процеси (мiж ректоратом та керiвництвом факульте-тiв або пщроздЫв).
2. Основнi бiзнес-процеси (мiж керiвництвом факультетiв та завiдувачами кафедр або керiвництвом пiдроздiлiв та начальниками вщдЫв).
3. Бiзнес-процеси (м1ж завщувачами кафедр та викладачами або мiж начальниками вiддiлiв та пращвниками вiддiлiв).
Рис. 1. Мехашзми автоматизаци бiзнес-процесiв управлтськоХ дiяльностi вищого навчального закладу
Крш цього, у ВНЗ також використовують системи для управл1ння:
1. Система управлiння ВНЗ.
2. Система управлшня пiдроздiлом.
3. Система прийняття рiшень.
Для збер1гання даних управлшсько'! д1яльност1 використовують базу да-них, в якш збер1гаються така шформащя:
1. Фiнансова iнформацiя щодо працiвникiв.
2. Фiнансовi iнформацiя щодо студента.
3. Щодо контингенту студента.
4. Щодо контингенту викладачiв.
5. Навчальт та робочi плани.
6. Ощнки студентiв.
7. Розклад занять.
8. Облш матерiальних цiнностей.
9. Облш навчально-методичних матерiалiв.
Формалiзацiя та моделювання бiзнес-процесу. Ця структура управлшня дае змогу приймати управлшсью ршення для ефективного управлшня ви-щим навчальним закладом. Ц ршення безпосередньо пов'язат з б1знес-проце-сами, яю виникають тд час проведення педагопчно'!, науково'! та дослщницько'! робгг викладачами та науковими пращвниками ушверситету. Для того, щоб проводити управл1ння, потр1бно провести формал1зацш та моделювання б1з-нес-процесу, як показано на рис. 2.
Рис. 2. Схема формалгзаци та моделювання бЬнес-процесу
Система прийняття ршень з управлшня структурою унiверситету скла-даеться з таких компоненлв:
1. База знань - призначена для збертання шформацп щодо компонентiв уп-равлшсько!" дiяльностi i правил, що описують перетворення даних у рамках задач управлшня.
2. Блок формагазацп зв'язуе значення з бази знань системи тдтримки та прийняття ршень з штелектуальним агентом.
3. Пiдсистема iмiтацiйного моделювання дае змогу прогнозувати виникнення критичних чи тупикових ситуацш тд час прийняття рiшень.
4. Ресурси бiзнес-процесу - це характеристики процесу, яю виникають пiд час його створення.
5. 1нтелектуальний агент генеруе вирiшення задач управлшня за допомогою оброблення даних, яю поданi в базi знань на основi моделей i набутого в процес навчання досвiду.
До бази знань входять таю тдсистеми:
1. База моделей - призначена для збертання шформацп про структуру шших штелектуальних агентiв, з якими потрiбно взаемодiяти пiд час прийняття управлшських рiшень.
2. База знань предметно!' област мiстить в собi формалiзацiю рiзних задач управлшня, знання, набул у процес роботи, методи вирiшення задач i спосо-би вибору алгоритмiв та промiжнi результати пiд час виршення задач. 1нтелектуальний агент для прийняття ршень з управлiння бiзнес-проце-
сами у вищому навчальному закладi мае володгги такими властивостями [5]:
1. Функщонувати без зовнiшнього впливу.
2. Сприймати шформацш зi системи та швидко реагувати на п змiни.
3. Приймати швидкi рiшення для досягнення мети.
4. Пщтримувати можливiсть взаемодп з iншими агентами.
5. Проводити процес самонавчання.
6. Адаптувати досвщ, який уже набуто до змш у система Моделювання поведшки графу послiдовностей. Для забезпечення
функцiональностi системи прийняття рiшень та прогнозування поведiнки пара-метрiв бiзнес-процесiв щодо виявлення критичних, тупикових ситуацш i випад-кiв взаемного блокування операцiй проводиться аналiз графу операцш бiзнес-процесiв за допомогою вщповщних механiзмiв. Таким ефективним механiзмом е апарат мереж Петрь
Проведемо опис фрагмента моделi управлiння бiзнес-процесами на вер-хньому рiвнi. Позначимо керiвництво ВНЗ через суб'ект А, а засоби основних керiвних бiзнес-процесiв через В. Тодi керiвництво факультетiв через суб'ект А,
а засоби основних бiзнес-процесiв керiвництва факультетiв через Е та керiвниц-тво департамент - Б, а засоби основних бiзнес-процесiв - Б. Завiдувачi кафедр позначимо через суб'екти О та Н, а керiвникiв вiддiлiв через суб'екти I та I. Граф, що описуе цю взаемодго, подано на рис. 3.
Рис. 3. Граф послiдовностi взаемодисуб'ектгву процеа операцш основних бiзнес процеав у ВНЗ
Для вщображення цього графу в мережевш моделi мережi Петрi порДв-няемо вершини мережi Петрi активностi суб'ектiв, а дуги - передачу даних мiж суб'ектами в процесi !хньо! взаемодп. На рис. 4 зображено варiант мережi Пет-рi, який моделюе взаемодго суб'ектiв в управлiннi бiзнес-процесами вищого на-вчального закладу.
Рис. 4. Мережа Петр^ яка моделюе взаемодт суб'ектгв в управлтт бiзнес-nроцесами вищого навчального закладу
З використанням спещатзованого середовища для моделювання мереж Петрi проведено експериментальш дослiдження параметрiв формалiзованих бь знес-процесiв (табл. 1 i 2). Для бiзнес-процесу, поданого мережею Петрi на рис. 5, виявляеться можливим досягнення всього набору станiв М0-М10, при цьому розрахунковий час моделювання бiзнес-процесу дорiвнював 104,38 хв за задано! середньо! тривалостi операнд! 10,0 хв.
File Edit view Modelling Simulation
I - |h| 11 x| zi F M
Puc 5. iHmep^euc cnetya.ni3oeaHozo cepeôoeu^a ônn MoôenweaHHR 6bHec-npo^cie Ha
ocHoei Mepew nempi
Ta6n. 1. Pe3ynbmamu MoôenweaHHR noeHoeo 6Ï3Hec-npo^cy y euennôi àepeea
ôocnwHocmi
Tier Branch Start marking Transitions End marking Description
1 1 M0(1000000000) h
M1(0100000000)
2 1 M1(0100000000) h M2(0010000000)
2 2 M1(0100000000) T3 M3(0001000000)
2 3 M1(0100000000) T18 M0(1000000000) duplicate
3 1 M2(0010000000) T4 M7(0000100000)
3 2 M2(0010000000) T16 M8(0000000000) terminal
3 3 M3(0001000000) T5
M4(0000010000)
3 4 M3(0001000000) T17 M1(0100000000) duplicate
4 1 M7(0000100000) T6
M9(0000001000)
4 2 M7(0000100000) T7 M10(0000000100)
4 3 M7(0000100000) T14 M2(0010000000) duplicate
4 4 M4(0000010000) T8 M5(0000000010)
4 5 M4(0000010000) T9 M6(0000000001)
4 6 M4(0000010000) T15 M3(0001000000) duplicate
5 1 M9(0000001000) T10 M7(0000100000) duplicate
5 2 M10(0000000100) tu M7(0000100000) duplicate
5 3 M5(0000000010) tu M4(0000010000) duplicate
5 4 M6(0000000001) t13 M4(0000010000) duplicate
5. ocbithhcbii npos^emh biiiuoï mio^h
395
Табл. 2. Результати моделювання бинес-процесу у виглядi дерева досяжностi з видаленим переходом (опера^ею передачi потоков даних)
Tier
Branch
Start marking
Transitions
End marking
Description
1
1
M0(1000000000)
ti
M1(0100000000)
1
M1(0100000000)
M2(0010000000)
M1(0100000000)
M3(0001000000)
M1(0100000000)
M0(1000000000)
M2(0010000000)
M7(0000100000)
M2(0010000000)
M8(0000000000)
M3(0001000000)
M4(0000010000)
M3(0001000000)
M1(0100000000)
M7(0000100000)
M9(0000001000)
M7(0000100000)
M10(0000000100)
M4(0000010000)
M5(0000000010)
M4(0000010000)
M6(0000000001)
M4(0000010000)
M3(0001000000)
M9(0000001000)
M7(0000100000)
M10(0000000100)
M7(0000100000)
M5(0000000010)
M4(0000010000)
M6(0000000001)
M4(0000010000)
2
2
2
2
3
2
3
3
1
4
3
2
3
3
5
3
4
4
1
6
4
2
7
4
3
8
4
4
9
4
5
1
2
3
4
У випадку, якщо окремi зв'язки в бiзнес-процесах виявляються поруше-ними (перехщ И4 вiдсутнiй, тобто передача потоюв даних мiж вершинами-суб'ектами Р3 i Р5 не виконуеться), юльккть можливих станiв зменшуеться, тобто не вс стани бiзнес-процесу е досяжними. Розрахунковий час моделювання бiзнес-процесiв дор1внював 98,104 хв, що зумовлено тим, що певнi стани е недосяжними i бiзнес-процес виконуеться не повшстю.
Отже, механiзми мереж Петрi дали змогу провести аналiз подш пiд час реалiзацii бiзнес-процесiв управлшня для вищих навчальних заклад1в.
Висновок. Управлшня бiзнес-процесами у системi шдтримки та прийн-яття рiшень дае змогу гарантувати ефективне функцiонування вищих навчальних закладiв. Запропоновано шдхвд, що дае змогу за допомогою штелектуаль-ного агента забезпечувати повнощнну систему управлiння з трьохрiвневою структурою. На основi iмiтацiйного моделювання за допомогою мереж Пе^ проводиться прогнозування появи критичних, недосяжних або тупикових ситу-ацiй та випадюв взаемного блокування операцiй бiзнес-процесiв, яю можуть привести до зниження швидкостi прийняття рiшень та порушень у функщону-ваннi вищих навчальних закладiв та iх пiдроздiлiв.
Лггература
1. Чорнобай Л.1. Бiзнес-процеси тдприемства: загальна характеристика та екожмчна суть / Л.1. Чорнобай, О.1. Дума // Вiсник Нацiонального университету "Львiвська полiтехнiка". - Сер.: Екож^чна. - Львш : Вид-во НУ "Львшськаполггехнжа". - 2014. - № 759. - С. 125-131.
2. Ссшова К. Методика оцшки б1знес-процес1в / К. Ссшова // Вюник Ктвського нащональ-ного торговельно-екожмчного ушверситету. - К. : Вид-во КНТЕУ. - 2012. - № 2. - С. 46-58.
3. Казимир В.В. Метод формшпзованого опису б1знес-процес1в управляючих web-порталiв / В.В. Казимир, М.В. Харченко // Математичн машини i системи : зб. наук. праць. - 4epHÍrÍB, 2015. - № 2. - С. 130-138.
4. Шабельник Т.В. Основш принципы моделювання бiзнес-процесiв маркетингово-орiшто-ваного управлшня / Т.В. Шабельник // Фшансовий простр : зб. наук. праць. - К., 2015. - № 1. -С. 298-231.
5. Мухин В.Е. Механизмы интеллектуальных агентов для системы автоматизации управления бизнес-процессами / В.Е. Мухин, В.В. Стешин, А.Н. Иванова // Управляющие системы и машины : сб. науч. тр. - К., 2014. - № 1. - С. 77-82.
6. Репин В. Процессорный поход к управлению. Моделирования бiзнес-процессов / В. Репин, В. Елиферов. - М. : Изд-во "Манн, Иванов и Фербер", 2013. - С. 543.
7. Барановская Т.П. Анализ и моделирования бiзнес-процессов / Т.П. Барановская, Т.В. Першакова, А.Е. Вострокнутов, Т.Ю. Грубич // Научный журнал КубГАУ : сб. науч. тр., 2014. - № 102(08). - С. 3-25.
8. Рященко В.П. Направления оптимизации бизнес-процессов предприятий / В.П. Рященко // Актуальн проблеми економжи : зб. наук. праць. - 2012. - № 10. - С. 143-150.
Надтшла до редакцп 11.04.2016р.
Мухин В.Е., Корнага Я.И., Бойко Е.А. Формализация и моделирование бизнес-процессов в задачах управления высшим учебным заведением в сфере образования
Разработаны механизмы управления высшим учебным заведением с помощью средств поддержки бизнес-процессов. Эффективность управления предполагает применение методов, позволяющих проводить мероприятия по обеспечению выполнения учебной, научной и методической работы. Разработаны механизмы поддержки автоматизации бизнес-процессов управленческой деятельности университетов, проведена их формализация и моделирование на основе имитационного моделирования. Проведено моделирование бизнес-процесса с помощью сети Петри, позволившее выполнить прогнозирование появления критических, недоступных или тупиковых ситуаций и случаев взаимного блокирования операций бизнес-процессов, которые могут привести к снижению скорости принятия решений и в процессе функционирования высших учебных заведений и их подразделений.
Ключевые слова: бизнес-процесс, формализация, сеть Петри.
Mukhin V.Ye., Kornaga Ya.I., Boyko Ye.O. Formalization and Simulation of Business Processes in the Tasks of Management of Higher Educational Institutions
The mechanisms for managing the higher education institutions based on the supporting mechanisms for the business processes are suggested. The effective management implies the use of methods that allow ensuring the implementation of staff training, and also scientific and technical work. The mechanism for support of the business process automation and management in the universities is suggested, their formalization and simulation are performed. We also propose the ways to simulate business process with the Petri-networks, which allows performing the forecast of the critical, inaccessible or deadlock situations and cases of deadlock operations in the business processes that can lead to a reduction in speed of the decision making and violations in the functioning of higher education institutions and their departments.
Keywords: business process, formalization, Petri nets, simulation.
