3.2.2.1. Термины для описания локальной структуры

Чтобы получить возможность четкого описания различных структурных свойств документооборота, полезно ввести в графовую модель ряд понятий, определенных и широко применяемых в теории графов.

Граф есть совокупность непустого множества , изолированного от него множества (возможно, пустого) и отображения множества . Элементы множества называются вершинами графа, элементы множества - ребрами графа, а - отображением инцидентности графа [11].

Если , то и называются граничными точками вне зависимости от того может ли быть граф представлен в евклидовом пространстве или нет. Если , тогда - единственная граничная точка ребра , а само ребро называется петлей. Если и , тогда и называются параллельными ребрами. В частности, две петли, инцидентные одной и той же вершине, являются параллельными. Вершины и называются смежными, если существует одно ребро такое, что . В частности, вершина смежна сама с собой, если существует петля, инцидентная , в противном случае не может быть смежной сама с собой. Аналогично, ребра и называются смежными, если они имеют, по крайней мере, одну общую граничную точку.

Смежность является отношением между двумя подобными элементами (между вершинами или между ребрами), тогда как инцидентность является отношением между разнородными элементами. Число ребер, инцидентных вершине (петля учитывается дважды), называется степенью вершины и обозначается . Говорят, что вершина изолирована, если b(v)=0. Если дуга e направлена от вершины к вершине , то она считается отрицательно инцидентной вершине и положительно инцидентной вершине . Число дуг, положительно инцидентных вершине , называется положительной степенью и обозначается через . Отрицательная степень определяется аналогично, через .

Конечная последовательность ребер графа (не обязательно различных называется маршрутом длины , если существует последовательность из (не обязательно различных вершин) таких, что для . Говорят, что маршрут замкнут, если , и не замкнут, если . Если все неориентированные ребра, составляющие неориентированный маршрут, различны, то такой маршрут называется цепью, если она не замкнута, и циклом, если он замкнут. Ориентированный маршрут, в котором нет повторяющихся дуг, называется путем или контуром (ориентированным циклом) в зависимости от того, является он замкнутым или нет.

3.2.2.2. Определения модели документооборота на графе

В настоящей статье для представления графа документооборота принимается написание вида , где - множество вершин графа, - множество ребер графа, - множество отношений инцидентности. Таким образом, граф состоит из непустого множества элементов, называемых вершинами; множества связанных пар из множества вершин, называемых ребрами; множества признаков направленности ребер. Множество, состоящее из вершин графа , называется множеством вершин графа и обозначается . Аналогично, множество, состоящее из ребер, называется множеством ребер и обозначается . Если v и w являются вершинами графа , тогда ребро называется связью, которая соединяет и .

Две вершины и являются граничными вершинами дуги u, если - начало дуги, а - конец дуги. Две вершины и смежны, если они различны и существуют, и есть дуга, идущая от одной из них к другой. Считается, что дуга исходит из вершины , если является началом, но не является концом , и что дуга заходит в , если является концом, но не является началом . В обоих случаях дуга называется инцидентной вершине , а вершина - инцидентной дуге u. Общее число дуг, инцидентных вершине , является степенью вершины и обозначается .

3.2.3.Типы графа в модели

Для наглядного представления модели документооборота предлагается использовать два основных вида графов: ориентированные и неориентированные. В большинстве современных реализаций электронного документооборота используются только ориентированные графы, что накладывает ряд ограничений на применимость решения. В частности, на раннем этапе надо иметь детерминированное описание о направленности протекающих процессов, что на практике часто является очень сложным. Рассмотрим целесообразность и адекватность применения различных видов графов в модели документооборота. Для этого воспользуемся разделением процесса создания композитного документооборота на этапы, предложенные автором настоящей статьи в работе [10].

Неориентированные графы удобно использовать на этапах анализа и проектирования для наглядного отображения полученных при обследовании данных. Характерной для этих этапов особенностью являются слабая связность и неустойчивость корреляций первичных данных. Модели начинают строиться на основании данных, полученных при первичном анализе. При опросе дополнительных пользователей, выявлении дополнительных данных становятся явными корреляции, которые упраздняют предыдущие. В описанной ситуации неориентированный граф очень удобен для использования, так как позволяет лишь констатировать факт наличия связи между отношениями, не требуя установления направленности. Первые данные, полученные при анализе, вообще представляют собой множество состояний документа, что отображается вырожденным неориентированным графом. По мере поступления дополнительных данных становятся явными существующие отношения и начальные состояния рассматриваемых бизнес-процессов. Это отображается слабосвязным неориентированным графом.

Ориентированные графы целесообразно использовать на этапах проектирования, реализации, внедрения и разработки. При разработке систем композитного документооборота на вышеописанных этапах на неупорядоченные отношения между состояниями накладываются правила, описывающие их последовательность. При формализации и детерминировании этих правил важно обеспечить сохранность полученной информации о причинно-следственных связях. Эта информация наглядно и полно отображается с помощью ориентированных графов.

При составлении графовых моделей бизнес-процессов удобно использовать циклы для отображения реальных процессов, происходящих на предприятии. На практике, часто в производственном процессе, используется цикличная организация, то есть документ попадает в цикл, образованный между несколькими исполнителями и состояниями, который заканчивается по факту выполнения достаточных условий. Такая форма прозрачна и широко распространена в реальной жизни. Тем не менее значительно усложняет задачу моделирования с точки зрения конечности моделируемых процессов. Не представляется возможным гарантировать факт возникновения условий достаточности, то есть критериев окончания перфекционного цикла. В таком случае всегда остается вероятность того, что цикл не будет завершен в пределах жизненного цикла документооборота. Таким образом, можно утверждать, что применение графов Бержи для описания моделей документооборота накладывает неоправданные ограничения на синтезируемые системы и значительно сокращает функциональные возможности будущих систем.

Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что для отображения процессов документооборота целесообразно использовать ориентированные графы, содержащие циклы.

3.2.4. Время в модели

Используемая в данной модели дискретизация состояний документов и событий, вызывающих изменение состояний, подозревает, что эти события происходят в некотором дискретном временном пространстве. Это значит, что производственная деятельность предприятия разделяется на соответствующие участки времени, каждый из которого содержит не более одного события по изменению состояний. Общая совокупность этих временных участков представляет жизненный цикл документооборота.

Проводя аналогию с кинематографом, можно сравнить процесс документооборота, протекающий во времени, с кинофильмом. В этом примере каждый временной участок дискретного времени документооборота представляется кадром фильма - снимком ситуации, в котором зафиксировано текущее состояние документооборота организации. Последовательная смена кадров образует анимацию, что представляет общий процесс движения документов организации во времени - последовательное изменение состояний множества после некоторых дискретных тактов.

Очевидно, что на практике в документообороте даже небольшого предприятия участвует некоторое множество документов. До сих пор основное внимание мы уделяли модели документооборота, состоящей из одного документа, состояния которого образуют множество состояний. Расширим нашу модель так, чтобы она отражала не один документ, а множество документов, что позволит представлять не только существующие документообороты, но и те, которые могут возникнуть в будущем. Для этого надо представить каждый из документов в виде множества состояний, возможных в пределах документооборота. Если произвести конкатенацию полученных множеств, то получится новое множество, т.е. совокупность элементов которых представляют все возможные состояния всех документов, которые участвуют в моделируемом процессе документооборота.

Описываемая динамическая модель документооборота представляет собой множество матриц, каждая из которых определяет состояние документов в единицу времени. Под единицей времени будем понимать момент времени между событиями, приводящими к изменению хотя бы одного состояния одного документа.

Представление модели в виде совокупности состояний, которые могут быть представлены в виде графа, позволяют выразить ее реактивность в терминах темпоральной логики. В работе [12] описано использование темпоральной логики на Е-сетях, являющихся мощным расширением сетей Петри. Таким образом, появляется возможность представления систем документооборота с помощью Е-сетей и реализации динамической модели, основанной на темпоральной логике. Такая реализация представляет самостоятельный интерес и будет исследована автором в дальнейшей работе.

3.2.5. Матричная форма представления

Для задания матричной формы представления документооборота будем использовать три множества из введенной ранее тройки . Считается, что на момент представления произошла актуализация множеств, то есть все состояния представлены множеством форм, все действия, приводящие к изменению состояний множеством действий, а участники, производящие действия, описаны в виде ролей в множестве участников. Предполагается, что задаваемая матричная модель будет представлять динамическую модель документооборота, оперирующую конечным количеством документов, при этом описывая в точности до дискретизации все события и состояния системы.

Для решения вышеописанной задачи предлагается использовать множество плоских прямоугольных матриц документооборота, каждая из которых представляет состояние системы в некоторую дискретную единицу времени. Столбцы матрицы документооборота ставятся в соответствие состояниям документов, возможных в пределах жизненного цикла документооборота. То есть первый столбец соответствует первому элементу множества , второй столбец - второму элементу и так далее, до последнего элемента множества . Строки матрицы документооборота ставятся в соответствие действиям, произведение которых приводит к смене состояния хотя бы одного документа. Первая строка соответствует первому элементу множества , вторая строка - второму и так далее, для всего множества . Таким образом, мы получаем прямоугольную матрицу со столбцами, количество которых равно размерности множества и строкам по размерности матрицы . Заполняется данная матрица элементами множества ролевых участников моделируемого документооборота . Элемент заполняется в клетку матрицы в том и только в том случае, если соответствующий участник производит действие, соответствующее элементу строки, что приводит к изменению состояния, соответствующего элементу столбца. В том случае, если на данном шаге документооборота действие строки не изменяет состояние столбца, то элемент матрицы заполняется пустыми или нулевыми значениями. Критерием успешности создания матрицы является ее невырожденность по столбцам и строкам. То есть в матрице существуют хотя бы один столбец, содержащий непустой элемент, и хотя бы одна строка, в которой присутствует непустой элемент. При этом предполагается, что для заполнения будут задействованы не все элементы множества ролевых участников .

Страницы: 1, 2, 3, 4