Business Process Management ：A Survey

組員：許惠婷 (M9201001) 林宜達 (M9201003) 張毓欣 (M9201004) 陳俊乙 (M9201106)

Introduction

這篇期刊對企業流程管理系統 (business process management systems) 做概觀性的介紹，希望能對學術界指出在這個領域的挑戰。

企業流程管理系統的定義： 企業流程管理系統是一個 generic software system ，其透過外顯

的流程設計來制定及管理企業流程。 企業流程管理系統的特色：

使流程易於了解 在系統中能修改流程 提供圖形化的流程設計 以結構性的流程處理不同的企業案例

Trends relevant for business process management( layers of information systems )

控制硬體的軟體。

能廣泛用於企業中不同部門的軟體，如資料庫管理系統、文字編輯軟體、程式軟體等。

只能使用在特定企業及部門的軟體，如決定配送路徑的決策支援系統、人力資源管理系統等。

使用在特定組織。

First Trend for Business Process Management

60 年代的資訊系統： 均建構在小型的作業系統上，作業系統的功能性有限。 此時並無 generic software 及 domain specific software 。 資訊系統主要為 tailor-made application 。

60 年代之後： 作業系統功能性變強，第二層及第三層的資訊系統開始發展。 由於許多軟體的興起，因此企業的重點開始放在不同軟體的整合

上。 企業流程管理系統因應而生。

Second Trend for Business Process Management

70 及 80 年代： 企業建構系統大多使用 data-driven 的方式，重點放在資料的儲存

及擷取。 此時建構系統的第一步為建立 data model 。 這使得企業在建構系統時，常常忽略了流程的問題，造成流程及

資料間無法相對應。 因此之後的企業漸漸開始使用 process-driven 的方式。

Third Trend for Business Process Management

由於網際網路及網路協定標準的興起，企業建構系統由〝 Carefully Planned Design 〞轉變為〝 Redesign 〞。

大部分存在的應用軟體均能部分地使用在系統中。

這使得軟體發展變得更具動態性。

Introduction

企業流程管理系統主要位於： 資訊系統的第二層：其為分離的應用軟體 資訊系統的第三層：其為整合性的元件

位於資訊系統第二層的企業流程管理系統： 工作流程管理系統，如 Staffware 、 MQSeries 、 COSA 。

位於資訊系統第三層的企業流程管理系統： 企業資源規劃系統，如 SAP 、 Baan 、 PeopleSoft 、 Oracle 、 J

D Edward 。

Introduction

為了整合企業中的應用軟體，可能必須花上大量的時間來建構 tailor-made applications ，企業流程管理系統能省下這些時間。

企業流程管理系統可將不同的模組組合起來： EX ：網路服務組合語言，如 BPEL4WS 、 BPMN 、 WSCI 、 XL

ANG 、 WSFL 等。

企業流程管理系統的演進 (1)

起源於 70 年代的辦公室資訊系統。 使用 Petri Net 來建構辦公室流程 在 70 及 80 年代企業對辦公室資訊系統的應用性很樂觀 結果：成功的案例不多

90 年代： 辦公室資訊系統再度興起，但僅限於銀行業及保險業。 其為企業流程管理系統的前身。

企業流程管理系統的演進 (2)

70 年代辦公室資訊系統失敗的原因： 網路不普及 沒有合適的圖形化介面及發展軟體 沒有統一的 modeling process 系統過於死板，不人性化

在今日技術性的問題均已解決，目前欠缺的為良好並統一的 business process modeling 標準。

2 Business Process Management Demystified

在 90年代很多人認為 Business Process Management(BPM)是 workflow的下一步，因此我們使用workflow的術語來定義 BPM。

Workflow Definitions

Workflow Management Coalition(WfMC) 將 workflow定義如下：

“部分或整個流程的自動化，根據一套準則，經由一個流程參與者將文件、資訊或任務傳遞給另一個參與者的動作。”

Workflow Management System(WFMS) 定義如下： “透過使用軟體來創造與管理 workflow ，在一或多個 workflow引擎上運作，使其能表現與 workflow參與者的互動以及要求使用 IT工具和應用程式的流程定義。”

Workflow Definitions

在此要注意的是前面兩個定義都著重在條例規定，像：透過使用軟體來支援作業流程的執行。在往後幾年，研究者與從事者發現這樣限制太多，因此 BPM 這樣的新名詞便產生了。

BPM Definition

有太多人對 BPM 下定義，但在大多數的例子中，它清楚地包含 Workflow Management(WFM) ，因此我們將 BPM 定義如下：

“使用方法、技術與軟體支援企業流程，以設計、制定、控制與分析牽涉到人的作業性流程、組織、應用系統、文件與其他資訊來源”

要注意的是，這個定義將 BPM 限制在操作性流程，像策略性階層的流程便被排除在外，而用來支援 BPM 的系統必須具備“流程相關的知識”，以在沒有相關資訊的時候，還能對操作性流程做些微的支援。

BPM Lifecycle

透過建構一個流程資訊系統來完成，如：WFMS

透過先前建構的系統來開始執行操作性企業流程

用來分析操作性流程問題所在並找出可改善的地方

BPM Lifecycle-Tradition Workflow 我們透過圖 2 BPM Lifecycle 中用來支援操作性企業

流程的不同階段來說明 WFM跟 BPM 間的差異跟關係。

傳統的 Workflow Management著重在 BPM Lifecycle的前半段（ design 、 cofiguration 、 enactment），但其設計功能被 editor與 analysis所限制，值得注意的是少數的 WFM 系統支援模擬、認證、批准的流程設計，其他還有即時資料的蒐集與表現功能，但大多數傳統的 WFM 系統無法對案例或任務進行 diagnosis 的動作。

BPM Lifecycle-BPA 最近大多數Workflow 軟體的販賣者，將其系

統定位為 BPM 系統， Gartner 期待 BPM市場能成長，並且將 Business Process Analysis(BPA)視為一個重要的觀點， BPA包含傳統 workflow產品所忽略的觀點 ( 如： diagnosis 、 simulation 等 ) 。

BPM Lifecycle-BPA Business Activity Monitoring(BAM) 是 BPA內其中一

個新領域， BAM 工具的目標是診斷操作性流程中資訊系統記錄的資料，如 ARIS Process Performance Manager(PPM) of IDS Scheer ， ARIS PPM 利用審查追蹤 ( 案例執行時用到資訊 )汲取資訊，並將之以圖形的方式表達出來 (flow times 、 bottletnecks 、 utilization 等 ) 。

BAM 同時也包含 process mining ，如汲取流程模式，其提供了一套科學與實用的方式，用來發現流程及瞭解需要運用多少資料來提供有效資訊。

BPM Lifecycle-Redesigning 當走到 redesigning 操作性流程時，有兩個趨勢可被識別出來：

1、 Straight Through Processing(STP) 指的是將企業流程完全自動化，如：不透過人來處理案例， STP

只有在流程被重新設計過後才有可能發生，另外 STP只有在某些案例中可能發生 :

(1)cases that can be handled automatically (2)cases that require human involvement 透過分成兩種類別，可以減少flow time 與降低成本。

BPM Lifecycle-Redesigning 2、 Case Handling(CH) 當 STP 致力於更多的自動化時， CH強調的

是許多流程有許多問題難以在流程圖表中表現出來，在 CH中，可以同時有多個 case route同時進行，其 workflow是以 data-driven而不是 process-driven，並允許授權直接 skip或 undo activities，其焦點放在 case而不是個別的work-item。

BPM Summarize

BPM延伸傳統 Workflow ，加入了 diagnosis功能 ( 如： BPA與 BAM 軟體 ) ，並允取使用新方法來支援操作性流程 ( 如： STP與 CH) ，接下來將焦點放在科學的基礎與近來的技術。

3 On the Interplay between Business Process Management and Formal Methods Business Process Model需要一標準的機制。主要的原因為下列兩項：

標準的模式將可以清楚的定義領域。 標準的模式將可以增加分析的潛能。

一個令人滿意 Business Process Model 應該達到以最簡單的方法讓股東及相關人員了解。例如：使用圖形表示的方法。並且能讓股東們所得到的訊息及了解的意思是相同的。

Business Process Model 是相當複雜的。因此，必須使用標準的語法規格來表示，以避免誤解為其他意義。

在股東間意見一致之後，將可以開始發展商業流程模式，在這期間將使用標準的語法規格。

完善的 Business Process Model 將有助於減少流程模組及系統修改的成本。此外， Business Process Model 分析也可用於研究流程改善。

一般而言，標準的語法將與分析的技術做結合，以助於表示 Business Process Model 的行為及特性，例如：利用 Petri nets 及 BPEL4WS 來分析及表示商業流程。

Petri nets它是一模擬的圖形及符號，它結合分析的技術，且較著重於 state-based 。

Woflan說明 workflow 將可表示為 workflow net ，就如同 Petri nets子集合，可藉由 Petri nets 來分析決定是否 workflow 可行。

place

transition

Petri nets 提供完善的程序來模擬流程。藉由 Petri nets 可以簡單的表示 State-based 一些模式，例如：延遲選擇 (deferred choice) 、交叉並行路由 (interleaved paralled routing) 、里程碑 (milestone) 。

延遲選擇：執行兩個可選擇的流程之一。 交叉並行路由：隨機執行一個任務，但不並行。 里程碑：直到到達某個里程碑，方才啟動一任務。

近年來 BPMI 提出 BPEL4WS 及 BPML兩種標準語法來描述網路服務。 http://BPMI.org/

而在網路服務概念中，這些標準對於各種服務及型式的互動提供一重要標準表示方式。

此外， BPEL4WS 將以 π-calculus 數學模式為基礎，主要以 XML 格式來表示網路服務互動的模式。

一個好的工作流程模擬的語法，將依據它是否善於表達訊息，以及未來是否能提供更多的語法發展的指標。

4 Available Technology and Emerging Standards 企業流程設計

全部的設計流程，包含多重步驟

企業流程模型建構 用流程語言對企業流程的真實描述

4 Available Technology and Emerging Standards

企業流程分析 包含對流程的模擬、診斷、確認和績效的分析。

流程語言的正式語意和直覺和容易使用是不互斥的目標

4 Available Technology and Emerging Standards

流程的制定 標準化在工作流程管理中已有很長的歷史。

資訊系統的異質性 (也包含工作流程管理系統 ) ，企業組織開始成立團體聚焦於工作流程系統和元件的標準化介面，目標在於讓不同的軟體在不同機器上能有意義的溝通。

工作流程管理聯盟（Workflow Management Coalition ， WfMC）

WfMC 成立於 1993 ，至今已有 300 個成員

包含所有主要的工作流程商家和工作流程使用者和有興趣的學者

WfMC活動的基礎也叫做 WfMC參考架構（WfMC Reference Architecture），其定義了標準的工作流程系統元件介面。

4 Available Technology and Emerging Standards

最近 BPM 中有關標準化的努力

XML和網路服務技術 (Web services technology) Web services 是一個在資訊系統概念層面上 ( 服務導向架構典範 )和

技術面 ( 公開標準和輕量級的通訊協定和系統 ) 間增進溝通的技術。

網路服務被視為是促進企業流程的重要基礎建設

以 BPEL4WS和相關提案為基的來做相關網路服務組成合併。 不管是企業流程或跨企業流程，預計網路服務在未來的企業

流程系統技術中都將扮演著重要的角色。

Web Service "Stack"實現一個完整的 Web 服務體系需要有一系列的協定規範來支撐。

已經定義好的並且廣泛使用的傳輸層和網路層的標準： IP 、 HTTP 、 SMTP 等。

是目前開發的 Web服務的相關標準協定，包括服務調用協定 SOAP 、服務描述協定 WSDL和服務發現 /集成協定 UDDI ，以及服務工作流描述語言 WSFL 。

各個協定層的公用機制，這些機制一般由外部的正交機制來完成。更高層的待開發的關於路由、可靠性

以及事務等方面的協定。

http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/webservices/ws-wsar/part2/index.shtml

The token "activity" can be any of the

following: • <receive> • <reply> • <invoke> • <assign> • <throw> • <terminate> • <wait> • <empty> • <sequence> • <switch> • <while> • <pick> • <flow> • <scope> • <compensate>

BPEL4WS 的語法概述

結論

這篇 paper 提供企業流程管理 (BPM ， Business Process Management) 的概觀。

第一節介紹 BPM 的歷史，第二節定義 BPM 並將其與工作流程管理相比，第三節以第二節為基更聚焦於 BPM 的標準基礎，第四節介紹 BPM 的技術和合併標準。

這篇 paper 目標：結合電腦科學和實作，運用在促進 BPM 方法、技術和工具。