Ανακάλυψη και βελτιστοποίηση επιχειρησιακών διαδικασιών μέσω της μεθόδου του Process Mining
Creators: name: Σταμλακού, Ασπασία Αποστόλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Εξόρυξη
Διαδικασία
Γεγονότα
Mining
Process
Events

description: Οι διαδικασίες μιας επιχείρησης αποτελούν τον πρώτιστο και καθοριστικό παράγοντα για την εύρυθμη λειτουργία της. Για το λόγο αυτό μας ενδιαφέρει να τις μελετάμε προκειμένου να τις ελέγξουμε ή να εντοπίσουμε τυχόν προβλήματα που ανακύπτουν σε αυτές και να τα διορθώσουμε. Η εξόρυξη διαδικασιών (process mining) αποτελεί έναν σχετικά νέο ερευνητικό επιστημονικό κλάδο που, από τη μία, περιλαμβάνει μηχανική μάθηση και εξόρυξη δεδομένων, και, από την άλλη, μοντελοποίηση και ανάλυση διαδικασιών. Η κύρια ιδέα του νέου αυτού κλάδου είναι η ανακάλυψη, ο έλεγχος και η βελτίωση πραγματικών και όχι υποτιθέμενων διαδικασιών, αντλώντας γνώση από αρχεία γεγονότων τα οποία γίνονται άμεσα διαθέσιμα από τα σημερινά πληροφοριακά συστήματα. Απώτερος σκοπός της μεθόδου του process mining είναι η απάντηση ερωτήσεων που αφορούν λειτουργικές διαδικασίες της επιχείρησης και που εκτελούνται σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο το οποίο διακρίνεται σε τέσσερα διαφορετικά είδη: το πλαίσιο του γεγονότος, της διαδικασίας, το κοινωνικό πλαίσιο και το εξωτερικό πλαίσιο. Το αρχείο γεγονότων (event log) αποτελεί το σημείο έναρξης της εξόρυξης διαδικασιών και καταγράφει τα γεγονότα που πραγματοποιούνται σε συγκεκριμένες διαδικασίες. Κάθε διαδικασία του αρχείου γεγονότος αποτελείται από περιπτώσεις (cases) που αποτελούν στιγμιότυπα της διαδικασίας. Κάθε περίπτωση αποτελείται από γεγονότα τα οποία μπορούν να έχουν και γνωρίσματα όπως η δραστηριότητα, ο χρόνος, το κόστος και η πηγή. Υπάρχουν τρεις διαφορετικές προοπτικές ως προς το τρόπο εξέτασης ενός αρχείου γεγονότων: η προοπτική της διαδικασίας, του οργανισμού και της περίπτωσης. Τα μοντέλα διαδικασίας αποτελούν «χάρτες επιχειρηματικών διαδικασιών» που περιγράφουν τις λειτουργικές διαδικασίες των οργανισμών και στη συγκεκριμένη εργασία γίνεται αναφορά σε τέσσερις μορφές αυτών: στα Petri Nets, CP – Nets, Workflow Nets και EPC’s, ενώ η μέθοδος BPMN αναφέρεται ως η πιο σημαντική μεθοδολογία ανάπτυξης γραφικών αναπαραστάσεων επιχειρησιακών διαδικασιών. Υπάρχουν τρεις τύποι εξόρυξης διαδικασιών: η ανακάλυψη, συμμόρφωση και βελτίωση των μοντέλων διαδικασιών, ενώ η μελέτη της μεθόδου του process mining μπορεί να γίνει από τέσσερις διαφορετικές σκοπιές: εκείνη του ελέγχου ροής, της οργάνωσης, της περίπτωσης και του χρόνου. Οι αλγόριθμοι εξόρυξης διαδικασιών διακρίνονται στους αλγορίθμους εξόρυξης με βάση τον έλεγχο ροής (Προσέγγιση Δημιουργίας και Σύνθεσης, Alpha Miner, Προσέγγιση Πολλαπλών Φάσεων, Heuristics Miner, Fuzzy Miner και Genetic Miner), τους πόρους της επιχείρησης (Social Network Miner, Organizational Miner), την απόδοση και τις πληροφορίες (Activity Miner). Υπάρχουν έξι βασικές αρχές που διέπουν τη τεχνική της εξόρυξης διαδικασιών αλλά και προκλήσεις που αντιμετωπίζει όποιος ασχολείται με αυτή. Ακόμη, παρουσιάζεται το ProM, ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο εργαλείο για την εξόρυξη διαδικασιών, με τη χρήση των αλγορίθμων του οποίου μπορούμε να βρούμε τον τρόπο εξάρτησης των βημάτων μιας διεργασίας και του πραγματικού τρόπου εκτέλεσης αυτών μέσα στην επιχείρηση, ενώ στη συνέχεια παρατίθεται και ένα παράδειγμα εφαρμογής του εν λόγω εργαλείου. Τέλος, στην εργασία γίνεται αναφορά σε μοντέρνες μεθόδους εξόρυξης διαδικασιών που βασίζονται στην εξόρυξη διαδικασιών βάσει των περιοχών γλωσσών.
description: The procedures of a company constitute the primary and decisive factor for its smooth operation. For this reason we are keen to study them so that we can check them or identify any problems that arise in them and fix them. Process mining is a relatively new discipline that includes machine learning and data mining on the one hand, and modelling and procedures’ analysis on the other hand. The main idea of this new discipline is discovery, monitoring and improvement of real and not alleged procedures, deriving knowledge from event logs which become instantly available from today’s information systems. Ultimate objective of the process mining method is answering questions that are about operational procedures of a company and are performed in a specific context which is divided into four different types: event context, procedure context, social context and external context. Event log is the starting point of process mining and records the events that occur in specific processes. Each process of the event log consists of cases which are snapshots of the process. Each case consists of events that may have attributes such as activity, time, cost and source. There are three different perspectives of how to monitor an event log: perspective of process, organization and case. Process models are “business process maps” that describe the operational procedures of organizations and this dissertation refers to four types of them: Petri Nets, CP – Nets, Workflow Nets and EPC’s, while BPMN method is referred to as the most important methodology of developing graphical representations of business processes. There are three process mining types: discovery, compliance and improvement of processes’ models while process mining method may be studied from four different perspectives: control flow perspective, organization perspective, case perspective and time perspective. Process mining algorithms are distinguished into mining algorithms based on control flow (Creation and Composition Approach, Alpha Miner, Multiple Phases Approach, Heuristics Miner, Fuzzy Miner and Genetic Miner), resources of the enterprise (Social Network Miner, Organizational Miner), performance and information (Activity Miner). There are six basic principles that condition process mining technique and challenges that one confronts with. A widely used tool for process mining named ProM, is also displayed. We can find how steps of a process and the actual way of their execution in a company are related concerning the use of ProM algorithms. Then, an example of the application of the actual tool is cited. Finally, this paper also refers to modern process mining methods based on regions of languages.