Анализ возможностей Workflow-patterns для автоматизации бизнес-процессов стоматологической клиники

УДК 338.24:004

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ WORKFLOW-PATTERNS ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОЙ КЛИНИКИ

М. Н. Щеглова, К. В. Рычева, С. В. Рындина

ANALYSIS OF THE POSSIBILITIES OF WORKFLOW-PATTERNS FOR AUTOMATING BUSINESS PROCESSES OF A DENTAL CLINIC

M. N. Shcheglova, K. V. Rycheva, S. V. Ryndina

Аннотация. Актуальность и цели. На современном этапе развития информационных технологий управления деятельностью компаний все более широкое применение находят системы автоматизированного документооборота и решающие более солидный класс оперативных задач системы управления потоком работ. В связи с этим актуально исследование возможностей использования шаблонов при моделировании исполнимых бизнес-процессов медицинских учреждений. Целью данной работы является выявление состава workflow-паттернов, наиболее часто встречающихся при моделировании бизнес-процессов стоматологической клиники. Материалы и методы. В системе бизнес-процессов стоматологической клиники были выбраны бизнес-процессы, для которых целесообразна автоматизация. В структуре автоматизируемых бизнес-процессов были выделены устойчивые шаблоны и проанализирована частота их появления. При тестировании исполнимых бизнес-процессов использована workflow-система RunaWFE. Результаты. Проведено моделирование бизнес-процессов стоматологической клиники с выделением типовых шаблонов и анализом целесообразности их включения в набор встраиваемых примитивов графического редактора workflow-систем. Протестированы в среде исполнения особенности реализации типовых структур (шаблонов) в составе исполнимых бизнес-процессов стоматологической клиники. Выводы. В результате проведенного анализа было установлено, что наиболее распространенные шаблоны («Последовательность», «Параллельное расщепление», «Исключающий выбор», «Простое соединение») целесообразно включить в набор примитивов графического редактора workflow-системы для ускорения разработки системы автоматизированных бизнес-процессов.

Ключевые слова: бизнес-процесс, устойчивые шаблоны, автоматизация бизнес-процессов, системы управления потоком работ, перспектива ресурсов, перспектива операций, перспектива данных, перспектива управления.

Abstract. Background. At the present stage of development of the information technology management of the companies more and more widely used systems of automated document management and solving a wider class of operational tasks with the stream management system works. In this regard, relevant studies on the use of templates in modeling executable business processes of medical institutions. The aim of this work is to identify the composition workflow patterns most often encountered in the modeling of the business processes of a dental clinic. Materials and methods. In the system of business processes of the dental clinic were selected business processes, which are appropriate for automation. In the structure of automated business processes were identified sustainable patterns and analyzed the frequency of their occurrence. During testing, executable business processes,

workflow RunaWFE system. Results. The modeling of the business processes of the dental clinic with the release of the templates and analysis of the feasibility of their inclusion in a set of embedded primitives of a graphical editor workflow systems. Tested in the runtime features of the implementation of the model structures (patterns) in the composition of executable business processes of a dental clinic. Conclusions. In the analysis, it was found that the most common templates («Sequence», «AND-split», «XOR-split» and «XOR-join»), it is advisable to include in the set of primitives of a graphical editor workflow system to accelerate the development of the system of automated business processes.

Key words: business process, sustainable pattern, automation of business processes, system control-flow works, resource perspective, operational perspective, data perspective, control-flow perspective.

В целях повышения конкурентоспособности современные клиники вынуждены постоянно совершенствовать свою деятельность, что требует разработки новых технологий и приемов ведения бизнеса, внедрения более эффективных методов управления и организации деятельности. Современный производственный менеджмент использует процессный подход. Концепция процессного подхода основана на рассмотрении деятельности компании как набора взаимосвязанных процессов. Согласно ISO 9000:2000, «бизнес-процесс - это совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих видов деятельности, преобразующих входы-выходы» [1]. Актуальное направление развития процессного подхода связано с частичной или полной автоматизацией составляющих бизнес-архитектуры компании: автоматизацией бизнес-процессов, управления организационно-штатной структурой и IT-инфраструктурой компании.

Самуйлов К. Е. и Серебренникова Н. В. для термина «моделирование» выделяют два основных значения [2]. Моделирование, во-первых, может рассматриваться как процесс построения некоего образа исходного объекта, явления, процесса, отражающего наиболее важные свойства и черты оригинала. Во-вторых, моделирование представляет собой исследование функционирования модели системы.

Под моделью бизнес-процесса мы будем понимать его графическое, табличное, текстовое, символьное описание, отражающее реально существующую или предполагаемую деятельность предприятия.

Наиболее востребованным подходом к управлению процессами на основе использования информационных технологий является автоматизация процессов. При автоматизации процессов за счет использования аппаратного и программного обеспечения осуществляется управление операциями, данными, информацией и ресурсами, при этом степень участия человека в процессе сокращается либо полностью исключается. Между автоматизированными и автоматическими бизнес-процессами есть существенное различие. Автоматизированные процессы подразумевают, что в число исполнителей этого процесса входят не только сервисы, программы и т.п., но и люди. В автоматизированных процессах также могут присутствовать ручные операции, не поддающиеся автоматизации и часто реализуемые вне среды исполнения бизнес-процессов.

Однако автоматизация бизнес-процессов конкретной компании - это не только возможность включить в состав бизнес-процессов уникальные опера-

ции, специфичные для деятельности компании и являющиеся ее конкурентным преимуществом. Большая часть процессной структуры опирается на универсальные операции, повторяющиеся последовательности действий, и подключение библиотеки шаблонов таких устойчивых фрагментов бизнес-процессов позволяет облегчить рутинные действия по их моделированию.

Такие устойчивые структуры при систематизации и классификации систем управления бизнес-процессами и административными регламентами (сокращенно СУБПиАР ) впервые были выявлены и исследованы группой ученых: W. M. P. van der Aalst, A. H. M. ter Hofstede, B. Kiepuszewski и A. P. Barros [3]. Эти повторяющиеся структуры были названы Workflow-паттернами (Workflow-patterns, или сокращенно WF-паттерны).

Изначально было предложено 20 WF-паттернов, относящихся в основном к управлению потоком. Далее количество WF-паттернов потока управления было увеличено до 43, были разработаны паттерны перспективы данных, перспективы ресурсов и паттерны, связанные с бизнес-исключениями [4].

Использование паттернов для автоматизации процессов стоматологической клиники прежде всего упрощает моделирование бизнес-процессов и последующую отладку автоматизированных бизнес-процессов в среде исполнения, а также позволяет осуществить выбор workflow-системы на основе стандарта, поддерживающего требуемый состав паттернов.

Рассмотрим использование workflow-паттернов на примере автоматизированного процесса стоматологической клиники «Оформление заявки на медицинское оборудование».

Граница входа бизнес-процесса определяет условия запуска экземпляра бизнес-процесса.

Граница выхода бизнес-процесса - результат исполнения экземпляра бизнес-процесса.

Граница входа данного процесса - потребность в оборудовании у персонала клиники и наличие денежных средств, которые могут быть направлены на его приобретение.

Граница выхода - l) успешное завершение процесса - получение договора от поставщика на требуемое оборудование, 2) неудачное завершение процесса - мотивированный отказ.

Описание бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование»: начальник медицинской части собирает заявки на медицинское оборудование от всех подразделений стоматологической клиники, составляет итоговой список в зависимости от степени приоритетности приобретения конкретного медицинского оборудования и общей суммы выделенных денежных средств, направляет итоговый список на согласование главному врачу. Главный врач либо соглашается с представленным списком, либо возвращает начальнику медицинской части итоговый список на доработку в соответствии с прикрепленными к заданию комментариями, либо отказывает в утверждении заявки в связи с объективными обстоятельствами. Начальник медицинской части либо знакомится с отказом, либо дорабатывает заявку в соответствии с пожеланиями главного врача. Исходная либо доработанная заявка (при успешном протекании процесса) служат основой для составления

начальником медицинской части проекта договора, направляемого поставщику. Получение договора от поставщика завершает успешную версию бизнес-процесса.

Для исполнимого бизнес-процесса обязательно закрепление за каждой операцией процесса исполнителя, которым может быть некоторый сервис, программная система и т.п.

Перспектива ресурсов (исполнители бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование») включает в себя следующих сотрудников:

1) начмед (заместитель главного врача по медицинской части);

2) заведующий отделением терапевтической стоматологии;

3) заведующий отделением хирургической стоматологии;

4) заведующий отделением ортопедической стоматологии;

5) главный врач (директор).

Внешний исполнитель бизнес-процесса, взаимодействие с которым осуществляется начальником медицинской части, - поставщик медицинского оборудования.

Информационная составляющая бизнес-процесса, а именно: документооборот, описывается с помощью перспективы данных.

Перспектива данных бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование» включает в себя:

1) список необходимого оборудования (заведующий отделением терапевтической стоматологии);

2) список необходимого оборудования (заведующий отделением хирургической стоматологии);

3) список необходимого оборудования (заведующий отделением ортопедической стоматологии);

4) итоговый список необходимого оборудования (начальник медицинской части);

5) комментарии главного врача (информационная основа для внесения изменений в список в случае необходимости);

6) договор, сопроводительная документация для поставщика (составляется начальником медицинской части).

Граф бизнес-процесса представляет собой перспективу управления (последовательность реализации операций в бизнес-процессе).

Для бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование» перспектива управления определена графом на рис. 1.

Паттерны, использованные при моделировании бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование»:

- «Последовательность»;

- «Параллельное расщепление»;

- «Исключающий выбор»;

- «Простое соединение».

Паттерн «Последовательность» (англоязычный термин - Sequence) представлен на рис. 2. Два узла-действия в нем соединены безусловным переходом, ветвления отсутствуют.

Рис. 1. Граф бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование»

Рис. 2. Паттерн «Последовательность»

Если операции могут исполняться независимо друг от друга, целесообразнее использовать паттерн «Параллельное расщепление», который позволяет сокращать время реализации процесса. Независимые операции в большинстве случаев подразумевают различных исполнителей, которые в одном и том же временном интервале могут выполнять свою часть операций.

Паттерн «Параллельное расщепление» (англоязычные термины -AND-split, Fork) представлен на рис. 3. Он представляет собой маршрутный узел, в который приходит только один переход и из которого исходят два или более переходов.

Рис. 3. Паттерн «Параллельное расщепление»

Параллельное расщепление применяется в случае, когда выполняемые операции не зависят одна от другой.

Паттерн «Исключающий выбор» (англоязычные термины - XOR-split, Decision) воспроизведен на рис. 4. Он представляет собой маршрутный узел в

графе бизнес-процесса, в который приходит только один и из которого исходят два или более переходов. После того, как управление перешло к данному узлу, в нем делается выбор, по какому из исходящих переходов оно будет передано далее.

Рис. 4. Паттерн «Исключающий выбор»

Паттерн «Простое соединение» (англоязычные термины - XOR-join, Merge) воспроизведен на рис. 5. Он представляет собой маршрутный узел в графе бизнес-процесса, в котором соединяются два или более переходов, а выходит только один.

Рис. 5. Паттерн «Простое соединение»

Проведем тестирование реализации бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование» в среде исполнения Runa WFE (workflow-системе с поддержкой используемых в бизнес-процессе паттернов).

Передадим в среду исполнения бизнес-процесс «Оформление заявки на медицинское оборудование» с подключенными перспективами ресурсов (роли исполнителей), перспективой данных (переменные процесса), перспективой операций (определение отдельных действий исполнителей) и перспективой управления (граф процесса). Администратор web-server назначает права доступа исполнителей в бизнес-процессе (рис. 6). Владельцем данного процесса является начальник медицинской части (Шиповничевский). В полномочия владельца данного процесса входят чтение экземпляра бизнес-процесса и запуск бизнес-процесса. Заведующие отделами (Черникин, Годжи, Брусникина), которые предоставляют начмеду списки с требуемым оборудованием, имеют право читать экземпляр бизнес-процесса, таким же правом обладает и главный врач (Клубничкин).

Рис. 6. Обладатели полномочий (бизнес- процесс «Оформление заявки на медицинское оборудование») в среде исполнения Runa WFE

Зайдя в систему, начальник медицинской части Шиповнический заполняет стартовую форму и запускает экземпляр бизнес-процесса (рис. 7).

Рис. 7. Стартовая форма для запуска бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование»

Затем каждый заведующий отделом получает задание составить ранжируемый по приоритетности приобретения список требуемого оборудования. В этой форме отразится граничная дата передачи информации, внесенная начальником медицинской части, и появится возможность создать свой список оборудования (рис. 8).

Рис. 8. Пример заполненной формы задания, направленного начальником медицинской части заведующему отделением

Форму, представленную на рис. 8, получает каждый из заведующих отделениями стоматологической клиники.

Получив все списки, начальник медицинской части анализирует их и составляет итоговый список, который отправляется на рассмотрение главному врачу.

Если главный врач принимает решение утвердить заявку, но только после внесения изменений, то начальник медицинской части получает задание редактировать заявку. После этого главный врач рассматривает заявку с внесенными изменениями.

Главному врачу предоставляется возможность одобрить полученный список с внесенными изменениями или вновь отправить начальнику медицинской части для повторного корректирования. В данной части бизнес-процесса имеет место цикл, который может повторяться неограниченное количество раз (рис. 9).

Рис. 9. Цикл редактирования заявки

На рис. 10 представлена история экземпляра бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование» в задачах. Тестирование исполнимого бизнес-процесса проводилось по сценарию, который включал передачу управления по переходу «внести изменения» и один проход по циклу редактирования заявки. Так как реализация процесса происходила в тестовом режиме, то длительность операций далека от реальности.

Экземпляр процесса

Название задачи Кто выполнил Дата создания Дата завершения Длительность

Составление заявки Шиповнический 08.11.201512:14 08.11.2015 12:14 00:00:00

Составление заявки на необходимое оборудование 1 Черникин 08.11.201512:14 08.11.2015 12:15 00:01:25

Составление заявки на необходимое оборудование 2 Годжи 08.11.201512:14 08 11.2015 12:16 00:01:42

Составление заявки на необходимое оборудование 3 Брусникина 08 11 2015 12:14 08 11 2015 12:16 00:02:16

Получение списка необходимого оборудования 1 Шиповнический 08 11 2015 12:15 08 11 2015 12:17 00:01:09

Получение списка необходимого оборудования 2 Шиповнический 08.11.201512:16 08.11.2015 12:17 00:00:57

Получение списка необходимого оборудования 3 Шиповнический 08.11.201512:16 08.11.2015 12:17 00:00:29

Составление итогового списка Шиповнический 08.11.201512:17 08.11.2015 12:1В 00:01:13

Рассмотреть заявку Клубничкин 08.11.201512:18 08.11.2015 12:1В 00:00:14

Редактировать заявку Шиповнический 08.11.201512:18 08.11.2015 12:19 00:01:07

Рассмотреть заявку с внесенными изменениями Клубничкин 08.11.201512:19 08.11.2015 12:20 00:00:49

Ознакомиться с одобрением Шиповнический 08.11.201512:20 08.11.2015 12:21 00:00:16

Сформировать заявку для поставщика Шиповнический 08 11 2015 12:21 08 11 2015 12:21 00:00:04

Передать заявку поставщику Шиповнический 08 11 2015 12:21 08 11 2015 12:21 00:00:02

Получить договор от поставщика Шиповнический 08 11 2015 12:21 08 11 2015 12:21 00:00:03

Рис. 10. История в задачах для экземпляра бизнес-процесса «Оформление заявки на медицинское оборудование»

Для исследования возможностей использования паттернов при моделировании исполнимых бизнес-процессов стоматологической клиники были проанализированы такие бизнес-процессы, как «Запись на прием», «Заключение договора и оплата лечения», «Оказание стоматологических услуг», «Составление графика приема врачей».

Паттерны, используемые в рассмотренных бизнес-процессах, самые распространенные и уже описанные ранее: «Простое соединение», «Последовательность», «Параллельное расщепление», «Исключающий выбор». Однако в процессе «Запись на прием» был использован и паттерн - многовариантный шаблон «Мульти-выбор».

Использование паттернов облегчает процедуру создания исполнимых бизнес-процессов, однако укрупненные шаблоны для непосредственного встраивания в структуру бизнес-процесса графическим редактором workflow-системы не поддерживаются. Исследование показало, что подобная поддержка была бы не только полезной, но и помогала бы лучше понимать основные принципы создания исполнимых бизнес-процессов.

Список литературы

1. ГОСТ Р ИСО 9000-2000. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь (взамен ИСО 9000:1993 и ИСО 8402:1994).

2. Основы формальных методов описания бизнес-процессов : учеб. пособие / К. Е. Самуйлов, Н. В. Серебренникова, А. В. Чукарин, Н. В. Яркина. - М. : РУДН, 2008. - 130 с.

3. Михеев, А. Системы управления бизнес-процессами и административными регламентами на примере свободной программы RunaWFE / А. Михеев. - М. : ALT Linux, 2011. - 178 c.

4. Workflow Control-Flow Patterns: A Revised View / N. Russell, A. H. M. ter Hofstede, W. M. P. van der Aalst, N. Mulyar. - BPM Center Report BPM-06-22, , 2006. - 134 p. -URL: http: // BPMcenter.org

Щеглова Мария Николаевна

студентка,

Пензенский государственный университет E-mail: shcheglova-1995@mail.ru

Рычева Кристина Викторовна

студентка,

Пензенский государственный университет E-mail: richyova.kristina@yandex.ru

Рындина Светлана Валентиновна

кандидат физико-математических наук, доцент,

кафедра экономической кибернетики, Пензенский государственный университет E-mail: svetlanar2004@ya.ru

Shcheglova Mariya Nikolaevna student,

Penza State University

Rycheva Kristina Viktorovna student,

Penza State University

Ryndina Svetlana Valentinovna candidate of physical and mathematical sciences, associate professor,

sub-department of economic cybernetics, Penza State University

УДК 338.24:004 Щеглова, М. Н.

Анализ возможностей «откПо'И'-райегш для автоматизации бизнес-процессов стоматологической клиники / М. Н. Щеглова, К. В. Рычева, С. В. Рындина // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. - 2015. - № 4 (16). -С. 205-215.