Моделирование параллельных бизнес-процессов

В статье рассматривается новый раздел современной теории бизнес-процессов, посвященный их параллельной обработке. Актуальность работы обусловлена необходимостью реорганизации бизнес-процессов с целью улучшения ряда их ключевых показателей, таких как скорость, стоимость и т.д. Следует отметить, что известные модели и методы современной теории бизнес-процессов практически не затрагивают вопросы параллелизма в них, хотя в общей теории процессов такое направление занимает значительное место и, помимо собственно методов описания, анализа и верификации параллельных конструкций, включает также и методы распараллеливания последовательных конструкций.

В работе предлагается классификация параллельных бизнес-процессов, базирующаяся на типах параллельных вычислительных систем и полностью покрывающая рассматриваемую предметную область. Приведены примеры параллельных бизнес-процессов каждого типа. Для каждого из выделенных классов бизнес-процессов дается краткий обзор существующего положения дел в части параллелизма, выделяются и анализируются направления соответствующих работ. Даны краткие описания моделей и методов конвейерного и синхронного параллелизма.

В части асинхронного параллелизма предлагается модель и языковые средства организации параллельных независимых ветвей (процессов). В качестве соответствующей модели используется смешанный граф, содержащий узлы и ветви различных типов. Формализуется сценарий выполнения параллельного бизнес-процесса. Для оценки времени выполнения параллельного бизнес-процесса адаптируются основополагающих теоремы теории вычислительных процессов с целью их ориентации на бизнес-процессы, даются рекомендации по правилам построения параллельных бизнес-процессов. Формулируются требования к языковым средствам описания асинхронных параллельных бизнес-процессов.

Далее рассматриваются методы распараллеливания бизнес-процессов, касающиеся его линейных участков и циклов. Вводятся определения линейного участка и цикла в бизнес-процессе. Для их распараллеливания ключевой является задача выявления информационных зависимостей между функциями бизнес-процесса. Внимание обращается на последовательность определений/использований информационных объектов, проявляющихся через входящие и исходящие информационные потоки для функциональных объектов соответствующего визуального языка моделирования. В терминах вышеупомянутого графа бизнес-процесса формализуются понятия информационной зависимости различных видов.

Предлагаемая работа является одной из первых попыток построения формальной базы организации параллелизма в бизнес-процессах, играющего важное значение для улучшения ключевых показателей бизнес-процессов в задачах их реорганизации.

бизнес-процесс, параллельный бизнес-процесс, конвейерный, синхронный и асинхронный параллелизм, распараллеливание бизнес-процесса

1. Калянов Г.Н. О теории бизнес-процессов // Программная инженерия. 2018. Т. 9. № 3. С. 99–109.

2. Калянов Г.Н. Теория бизнес-процессов: формальные модели и методы // Экономика, статистика и информатика. 2016. № 4. С. 19–21.

3. Калянов Г.Н. Модели и методы теории бизнес-процессов // Открытое образование. 2015. № 6. С. 4–9.

4. Hammer M., Champy J. Reengineering the Corporation: A Manifesto for Business Revolution. N.Y.: Harper-Collins, 1993.

5. Трахтенгерц Э.А. Программное обеспечение параллельных процессов. М.: Наука, 1987.

6. Хокни Р., Джессхоуп К. Параллельные ЭВМ. М.: Радио и связь, 1987.

7. Калянов Г.Н. Концептуальная модель DFD-технологии // Открытое образование. 2017. № 4. С. 21–26.

8. Громов Ю.Ю., Иванова О.Г., Беляев М.П., Данилкин С.В. Методы и средства проектирования информационных систем. Объектно-ориентированный подход. Тамбов, 2013.

9. Федоров И.Г. Моделирование бизнес-процессов в нотации BPMN 2.0. М.: МЭСИ, 2013.

10. Куприянов Б.В. Метод эффективного анализа модели рекурсивного конвейерного процесса // Автоматика и телемеханика. 2017. № 3. С. 63–79.

11. Разбегин В.П., Калянов Г.Н., Куприянов Б.В. Система программирования векторных вычислений // Программирование. 1985. № 4. С. 25–32.

12. Калянов Г.Н. Теория и практика реорганизации бизнес-процессов. М.: СИНТЕГ, 2000.

13. Гергель В.П. Теория и практика параллельных вычислений. М.: ИНТУИТ, 2007.

14. Bertsecal D.P., Tsitsiklis J.N. Paralleled and Distributed Computation. Numerical Methods. N.J.: Prentice Hall, 1989.

15. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

16. Калянов Г.Н., Куприянов Б.В., Лукинова О.В. Адаптация DFD-технологии при моделировании бизнес-систем в среде РДС // Открытое образование. 2019. № 23(2). С. 61–68.

17. Воеводин В.В. Математическая модель конвейерных вычислений. М.: Наука, 1982.

18. Векторизация программ: теория, методы, реализация. М.: Мир, 1991.

19. Карпов В.Е. Введение в распараллеливание алгоритмов и программ // Компьютерные исследования и моделирование. 2010. Т. 2. № 3. С. 231–272.

20. Марлей В.Е. и др. Автоматизация распараллеливания программ на основе информационных связей // Программные продукты и системы. 2005. № 1. С. 2–6.

21. Jordan H. F., Alaghband F. Fundamentals of Parallel Processing. Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ 07452, 2003.

22. Wilkinson B., Allen M. Parallel programming techniques and applications using networked workstations and parallel computers. Pearson Education Inc., Upper Saddle River, NJ 07452, 2005.

23. Афанасьев К.Е. Многопроцессорные вычислительные системы и параллельное программирование. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2003.

24. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

25. Костенко В.А. К вопросу об оценке оптимальной степени параллелизма // Программирование. 1995. № 4. С. 24–28.

26. Бочаров Н.В. Технологии и техника параллельного программирования // Программирование. 2003. № 1. С. 5–23.