業(yè)務模型中的協(xié)同模型研究

摘 要：針對業(yè)務模型中對協(xié)同關系描述的不足，詳細定義了協(xié)同模型，給出了從業(yè)務模型中的過程模型抽取協(xié)同模型的規(guī)則，并闡明了協(xié)同模型對業(yè)務模型中其他各模型的影響。

關鍵詞：過程工程；業(yè)務模型；協(xié)同模型

中圖分類號：TP311.5 文獻標志碼：A

文章編號：1001-3695(2008)09-2718-03

Research on collaboration model in business model

CHEN Tianying， ZHOU Bosheng， XING Shaomin

(Software Engineering Institute， Beihang University， Beijing 100083， China)

bstract:Because of the deficient description of collaboration relations in business model， this paper put forward an accurate definition of collaboration model， and brought up six rules for extracting collaboration model from business model.Then analyzed the relationships between collaboration model and other models.

Key words:process engineering; business model; collaboration model

業(yè)務建模是支持企事業(yè)業(yè)務過程重組和業(yè)務過程自動化的一種重要手段。根據(jù)過程工程理論，任何業(yè)務過程都可以從過程、基礎設施、協(xié)同、信息以及行為五個方面來描述，因此一個良好的業(yè)務過程建模語言必須能夠從這五個側(cè)面全面地描述業(yè)務過程。北京航空航天大學軟件工程研究所基于過程工程理論，經(jīng)過多年研究，以Yeh等人提出的COSMOS模型^[1]為基礎，定義了可視化建模語言VPML^[2]，并研發(fā)了以過程為核心的業(yè)務模型建模環(huán)境^[3]和相應的過程動態(tài)評價體系^[4]。

VPML定義的業(yè)務模型包括過程模型、基礎設施模型、協(xié)同模型、信息模型和行為模型，能夠分別從上述五個方面全面、動態(tài)地刻畫一個業(yè)務過程。其中，過程模型、基礎設施模型、信息模型、行為模型均有了較詳細的描述。但是對協(xié)同模型只給出簡單的描述，這樣直接導致了業(yè)務模型定義的不完善，因此使得現(xiàn)有業(yè)務模型對業(yè)務過程的描述存在以下問題：

a）業(yè)務模型不能直觀地描述業(yè)務過程中各資源使用情況及資源之間的通信合作關系及通信流程；

b）基礎設施模型只能描述企事業(yè)各部門及部門內(nèi)部按功能劃分的層次間協(xié)同關系，而實際上企事業(yè)內(nèi)的協(xié)作關系呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)^[5]。因此，業(yè)務模型還應該描述企事業(yè)內(nèi)部各級之間的平等協(xié)作關系，以及部門內(nèi)部與外部的通信合作關系。

以上這兩點都可以通過定義協(xié)同模型來解決。因此，本文在原有業(yè)務模型基礎上進行擴充，詳細定義了協(xié)同模型，使其對業(yè)務過程的描述更加準確和完善。

1 對業(yè)務模型中協(xié)同模型的擴充

1.1 業(yè)務模型

業(yè)務模型BM（business model）用于描述企事業(yè)的業(yè)務流程及流程中所需基礎設施、信息資源及各自的行為和相互之間的協(xié)作關系，所以業(yè)務模型應包含過程模型、基礎設施模型、信息模型、行為模型和協(xié)同模型，如圖1所示。可用五元組來定義：BM=〈P

1）過程模型PM（process model） 它是業(yè)務模型的核心，其他模型對過程模型起著支持和約束作用。它描述了企事業(yè)業(yè)務要進行的業(yè)務活動、業(yè)務活動實施所需的基礎設施支持、輸入條件、實施后的輸出結(jié)果及對活動的控制和活動之見的偏序關系，復雜的過程流程是多個流程交織在一起的連通集。

2）基礎設施模型InfraM（infrastructure model） 它通過描述企事業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、企事業(yè)所擁有的資源以及它們之間的關系來為業(yè)務流程中活動的實施提供資源支持。基礎設施模型又可分為組織模型和資源模型。

3）信息模型InforM(information model) 它描述了業(yè)務流程中所需要和產(chǎn)生的產(chǎn)品信息及它們之間的相互關系，以及流程的模擬和運作中所需要管理和處理的數(shù)據(jù)，反映了業(yè)務流程中的數(shù)據(jù)組成及其進化過程。

4）行為模型BeM(behavior model) 它描述了過程模型中業(yè)務活動的行為特征，蘊涵在過程模型之中。由行為描述語言描述的行為分為模擬行為與實際行為兩類。

5）協(xié)同模型CM(collaboration model) 它描述了企事業(yè)內(nèi)部部門內(nèi)各要素之間、各部門之間、本企事業(yè)與其他企事業(yè)（客戶、合作伙伴和供貨單位等）之間的協(xié)同關系和通信渠道，以反映企事業(yè)的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)、經(jīng)營策略和管理政策等。

以上五個模型一起刻畫了企事業(yè)過程的全貌。可以看出，過程模型是業(yè)務模型中最復雜的模型，企事業(yè)業(yè)務過程中的各種要素都在過程模型中得到體現(xiàn)。而協(xié)同模型是聯(lián)系企事業(yè)外部因素和內(nèi)部因素的紐帶，通過協(xié)同模型，可以了解到外部因素和內(nèi)部因素如何通過協(xié)作來決定企事業(yè)的目標，如何調(diào)整內(nèi)外部因素的協(xié)作流程及協(xié)作方式來實現(xiàn)和優(yōu)化企事業(yè)的目標。

1.2 協(xié)同模型定義

1.2.1 協(xié)同模型

定義1 協(xié)同模型。它描述組織內(nèi)部及組織之間各基礎設施元素的通信協(xié)作關系，可定義為協(xié)同模型由協(xié)同元和協(xié)同關系組成。其中:M為協(xié)同元組成的非空集合（M≠）；Rel為協(xié)同關系組成的非空集合（Rel≠）。

2.2 協(xié)同元

定義2 協(xié)同元。業(yè)務模型中參與執(zhí)行基本業(yè)務活動的基礎設施元素。組織機構(gòu)、資源、協(xié)同組均稱為協(xié)同元，支持基本業(yè)務活動的執(zhí)行。定義為M={Org，Res，ColGroup}。其中：Org為組織機構(gòu)，表示組織模型中描述的企事業(yè)各級組織機構(gòu)的集合；Res為資源，包括角色、機器、場所、工具。Res={role，achine，ocation，tool}。角色（role）是人工資源類型，是指在企事業(yè)中具有執(zhí)行一個或幾個業(yè)務活動所需要的技能的人，如計算機公司中的程序員、醫(yī)院里的外科大夫等。機器（machine）是指在一個企事業(yè)中執(zhí)行一個或幾個業(yè)務活動所需要的計算機及其配套的工作軟件，如工作站等。場所（location）是指在一個企事業(yè)中執(zhí)行一個或幾個業(yè)務活動所需要的物理場所。工具（tool）是指在一個企事業(yè)中執(zhí)行一個或幾個業(yè)務活動所需要的某類工具，如正文編輯器。

ColGroup為協(xié)同組，是由多個協(xié)同元組成的一個新協(xié)同元的總稱，其成員可以是組織機構(gòu)、資源，也可以是協(xié)同組。這些成員組成的協(xié)同組，與其他協(xié)同元一樣，參與支持基本業(yè)務活動的執(zhí)行。協(xié)同組是遞歸定義的，即

子模型的協(xié)同元，包括組織機構(gòu)、資源和協(xié)同組。從定義來看，組織機構(gòu)和資源是基本協(xié)同元，是基礎實施模型中定義的基礎設施元素實體，而協(xié)同組是一種抽象協(xié)同元，它并不是基礎設施模型中的元素，而是一種多層次抽象表達的工具。

1.2.3 協(xié)同關系

定義3 協(xié)同關系。協(xié)同元之間相互通信、協(xié)作的關系，定義為Rel={RelV，RelH}。

業(yè)務過程中的協(xié)同關系主要有兩種，即垂直協(xié)同關系和水平協(xié)同關系。其中：RelV為垂直協(xié)同關系，垂直協(xié)同是指上下級之間的控制與被控制、領導與被領導的工作關系，企事業(yè)各部門之間及部門內(nèi)部按功能劃分的層次協(xié)同關系就屬于這種協(xié)同關系；RelH為平行協(xié)同關系，平行協(xié)同是通過多個協(xié)同元的平等協(xié)商與合作進行，其間既有協(xié)作關系，又存在一定的相互獨立性。部門內(nèi)部的同級組成成員之間的協(xié)作屬于這種協(xié)同關系，另外，跨部門的協(xié)同元之間也存在著水平協(xié)同關系。

定義4 ≤表示協(xié)同元之間從屬的二元關系，≤M×M，≤具有自反性、傳遞性、有界性等性質(zhì)。

自反性：m∈M，m≤m；

傳遞性：m，m′，m″∈M，m≤m′∧m′≤m″m≤m″；

有界性：m，m′∈M，M′={m|m′≤m}是一個有限集合。

定義5 ≈=表示協(xié)同元之間的平等合作二元關系，≈=具有自反性、傳遞性、有界性、對稱性等性質(zhì)。

對稱性：m，m′∈M，m=m′m′≈=m。

≈-表示協(xié)同元之間嚴格的平等合作關系，m，m′∈M，m≈-m′m≈=m′∧m≠m′；≈表示協(xié)同元之間的直接平等合作關系，m，m′，m″∈M，m≈m′m≈-m′∧(m″(m≈-m″∧m″≈-m′))。

根據(jù)定義4和5，協(xié)同元之間的縱向協(xié)作關系可描述為Relv={〈m，m′〉|m′m(m′m)，m，m′∈M}。

協(xié)同元之間的水平協(xié)作關系可描述為RelH={〈m′，m″〉|m′，m″，m((m′m)∧(m″m)∧(m′≈m″))，m′≠m″，m，m′，m″∈M}。

從協(xié)同組和協(xié)同關系的定義可以看出，本文提出的協(xié)同模型中的協(xié)同突破了以往的樹型結(jié)構(gòu)組織模式，是一種網(wǎng)狀嵌套式的協(xié)同關系（圖2）。

圖2中每個圓圈代表一個協(xié)同元，同層的圓之間的連線表示水平協(xié)作關系，鄰層的圓之間的連線表示垂直協(xié)作關系。從圖上可以看出，本文提出的協(xié)同模型以協(xié)同元為基本單位，并將協(xié)同元以嵌套方式進行擴展，能夠直觀地描述出企事業(yè)組織之間及組織內(nèi)資源群體間嵌套的網(wǎng)狀的通信合作關系。

1.3 協(xié)同模型抽取規(guī)則

協(xié)同模型由過程模型抽取得到，反映支持過程模型基本業(yè)務活動所需的基礎設施模型中各元素及各元素之間的垂直和水平協(xié)同關系，一個過程模型包含一個協(xié)同模型。因此，協(xié)同模型的抽取需要滿足一定的規(guī)則。

規(guī)則1 必要性。協(xié)同模型中的協(xié)同元（協(xié)同組除外）必須在過程模型中出現(xiàn)并參與了過程模型中業(yè)務活動的執(zhí)行。m(m∈CM∧mColGroupm∈PM）。

規(guī)則2 完整性。協(xié)同模型必須包含過程模型中出現(xiàn)的所有基礎設施元素，即m(m∈P

規(guī)則1、2可聯(lián)合表示為m(m∈CM∧mColGroupm∈PM），即協(xié)同模型中包含全部且僅包含過程模型中出現(xiàn)的基礎設施元素（協(xié)同組除外）。

規(guī)則3屬性一致性。協(xié)同模型中組織和資源的屬性必須與過程模型中相應組織和資源的屬性保持一致，且不允許用戶修改。

規(guī)則4 過程模型中的組合業(yè)務活動^[1]抽象成協(xié)同組，協(xié)同組作為一個新的協(xié)同元，組合業(yè)務活動下層子圖抽取的協(xié)同模型作為此協(xié)同組的子模型。支持組合業(yè)務活動執(zhí)行的協(xié)同元和協(xié)同組與該協(xié)同組子模型內(nèi)的協(xié)同元形成垂直協(xié)同關系。

規(guī)則5 多個協(xié)同元作為同一個業(yè)務活動的支持資源時，這些協(xié)同元抽象成一個協(xié)同組，這些協(xié)同元之間構(gòu)成水平協(xié)同關系。

規(guī)則6 若同一層內(nèi)的協(xié)同元所支持的業(yè)務活動具有數(shù)據(jù)流傳遞關系，則這些協(xié)同元形成直接或間接的水平協(xié)同關系。

規(guī)則1~3為抽取協(xié)同模型所必須遵守的基本規(guī)則，是保證協(xié)同模型正確性的前提條件；規(guī)則4~6為抽取的指導性規(guī)則，在抽取過程中起指導作用。只有上述六個規(guī)則聯(lián)合應用，才能得到正確的協(xié)同模型。

1.4 一個實例

圖3是一個描述開辦文化類公司申請的過程模型，這是一跨越多個部門的流程，申請流程包括企事業(yè)名稱預先核準、文化委審批、公司設立登記等八個大的步驟，每個步驟用一個組合業(yè)務活動來描述，且每個步驟需要由一個組織機構(gòu)來執(zhí)行。 

圖4為圖3中組合業(yè)務活動文化委審批的子圖，該子過程包括由受理人進行受理、由審核人員進行審核等五個業(yè)務活動。圖符說明如表1所示，具體參照VPML定義^[1]。對以上業(yè)務流程，抽取的協(xié)同模型如圖5所示。組合業(yè)務活動抽取為協(xié)同組，與組合業(yè)務活動關聯(lián)的組織機構(gòu)抽取成與協(xié)同組關聯(lián)的組織機構(gòu)。這些在同一層的組織機構(gòu)構(gòu)成水平協(xié)同關系，順序連接指明它們之間的協(xié)作順序。

圖6為組合業(yè)務活動文化委審批對應的協(xié)同子模型。可以清楚地看到，該組合業(yè)務活動需要圖中受理人員、審核人員、審定人員三個角色來完成，他們的執(zhí)行順序由順序連接清晰地表示出來；另外，這三個角色之間形成水平協(xié)同關系，并與上層協(xié)同圖中的文化委構(gòu)成垂直協(xié)同關系。圖符說明如表2所示。

2 協(xié)同模型與其他模型的關系研究

協(xié)同模型可以看做是過程模型在基礎設施模型上的映射和擴展，進一步完善了業(yè)務模型，實現(xiàn)對業(yè)務模型更完整的刻畫。使得業(yè)務模型以過程模型為核心，將其他模型更有效地組織起來。

協(xié)同模型抽取自過程模型，反過來又指導過程模型的建立。過程模型中所描述的業(yè)務活動的執(zhí)行流程，在協(xié)同模型中表現(xiàn)為各協(xié)同元工作的流程及它們之間具體的通信合作關系。這兩個模型的區(qū)別在于，過程模型是以企事業(yè)所要執(zhí)行的業(yè)務的基本單位（業(yè)務活動）為核心的，而協(xié)同模型則是以企事業(yè)的基本組成單位（組織機構(gòu)、角色、資源）為核心的，協(xié)同模型描述了特定過程模型中組織內(nèi)部及組織之間各成員和資源的協(xié)作關系。因此，協(xié)同模型能夠直觀地反映出企事業(yè)業(yè)務流程中資源使用情況，從而分析出資源的有效利用程度和資源配置的合理性。從圖6可以看出，當業(yè)務流程經(jīng)審定人員執(zhí)行完成后，進入一個并行分支，而這兩個分支均由受理人員來執(zhí)行，實際上仍是串行工作，這體現(xiàn)了資源分配的不合理性，應該將這個并行分支上的兩個業(yè)務活動分配給不同的角色來執(zhí)行，才能體現(xiàn)并行活動的高效性。因此，協(xié)同模型能反過來指導過程模型的建立，優(yōu)化企事業(yè)業(yè)務流程和進行有效的資源配置。協(xié)同模型是對基礎設施模型的有效擴充，詳細地刻畫了對于某個特定的過程模型、組織內(nèi)部及組織之間各成員和資源的協(xié)作關系。協(xié)同模型所描述的協(xié)作關系，既包括企事業(yè)內(nèi)部組織各成員要素之間的通信關系，也包括企事業(yè)或企事業(yè)內(nèi)部組織與外部企事業(yè)組織之間的交流與通信；既包括企事業(yè)組織之間的上下級關系（垂直協(xié)同關系），也包括企事業(yè)內(nèi)外部之間的平等合作關系（水平協(xié)同關系）。因此，協(xié)同模型是對基礎設施模型的細化和補充。

協(xié)同模型所描述的溝通關系與企事業(yè)的決策息息相關。因為決策需要通過溝通予以強化，如果溝通受阻，決策就難免失誤，企事業(yè)過程的運作也就難以達到預期的目標。因此協(xié)同模型不僅是企事業(yè)過程在其他模型上的映射和擴展，更反映了對與企事業(yè)過程平行的管理過程的支撐結(jié)構(gòu)的描述，成為企事業(yè)優(yōu)化重組的有效依據(jù)之一。

3 結(jié)束語

基于VPML的業(yè)務模型及可視化建模環(huán)境已經(jīng)在北京市業(yè)務梳理等項目中得到良好的應用，但在描述協(xié)同模型時還有些欠缺，本文給出的協(xié)同模型的精確定義實現(xiàn)了業(yè)務模型的全面描述，彌補了VPML在這方面的不足。進一步的研究包括，通過多個過程模型中協(xié)同模型的分析，抽取出企事業(yè)的總協(xié)同模式，從而分析整個企事業(yè)目標的影響因素，實現(xiàn)企事業(yè)的整體優(yōu)化重組和資源的合理配置。

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