O potencial das redes de Petriem modelagem e análise de processos de negócio

Agenda

MotivaçãoIntrodução: conceito de workflow, importância, barreiras enfrentadas nas pesquisas desenvolvidas, redes de PetriWorkflow: história, modelosRedes de Petri no contexto de WorkflowMapeamento dos conceitos de processos de negócio em redes de PetriExemplos

Motivação

Os processos de negócio e seus projetos ganharam importância desde os inícios dos

anos de 1990 e a habilidade de simplificarmos estes processos de forma

eficiente e flexível é o fator de sucesso mais difícil de ser alcançado pelas companhias

atualmente. Esta dificuldade criou a necessidade de desenvolver e lidar com técnicas e ferramentas adequadas para

identificar, analisar e simular processos de negócio. (Desel & Erwin, 2000)

Conceitualização de workflow

Aalst & Hee (2002) → processos de negócio.Leymann & Roller (1997) →conjunto de atividades de negócio, fluxo de dados e alguma especificação de controle.

Importância

Janssens et al. (2000) → a estrutura dos modelos organizacionais é extremamente volátil devido as constantes alterações nas regras de negócio.Desel & Erwin (2000) → Os sistemas de gerenciamento de workflow oferecem apoio às decisões importantes. Entretanto deve-se empregar formalismo na construção dos modelos.Samilifard & Wright (2000) → As redes de Petritêm sido aplicadas com sucesso na área de sistemas dinâmicos de eventos discretos, que são caracterizados por paralelismos e sincronização devido a fundamentação matemática e disponibilidade de ferramentas de análise.

Principais barreiras nas pesquisas desenvolvidas até o momento

A ausência de técnicas mais complexas para análise do gerenciamento do workflow é uma das principais barreiras para as pesquisas desenvolvidas.

Redes de Petri

As redes de Petri têm excelente potencial na minimização destes problemas pois:

Possuem representação gráfica;São de fácil aprendizado;Funcionam como linguagem de comunicação entre especialistas de diversas áreas;Permitem descrição dos aspectos estáticos e dinâmicos do sistema a ser representado;Usufruem de formalismo matemático, o que permite uso de ferramentas de análise;

Redes de Petri

Para Murata (1989), as redes de Petri são representadas por dois tipos de componente:

Lugar: Relacionado a uma variável de estado do sistema;Transição: Relacionado a alguma ação realizada dentro do sistema;

Mais Redes de Petri

Lugares e transições são vértices do grafos associados às redes de Petri e interligam-se por arcos direcionados. São como se os lugares fossem pré-condições e pelas transições fossem levados a outros lugares (pós-condições);

H2

H2

O2

O2

H2O

H2O

Formalidade das Redes de Petri

O disparo das transições é controlado tanto pelo número de marcas quanto pela distribuição delas nos lugares.Uma transição t está habilitada se, e somente se, todos os lugares de entrada (pi ∈ P) de t são tais que M(pi)≥e I (pi, t); esta regra habilita o disparo de uma transição mas não obriga.Formalmente, a rede de Petri é dada por uma quíntupla, RP = (P, T, F, W, M0), em que:

P é um conjunto finito de lugares;T conjunto finito de transições;F conjunto de arcos;W função de pesos;M0 marcação inicial;P∩T = ∅ e P∪T ≠ ∅.

Workflow Evolução Histórica

Década de 60 → Sistemas stand-alonecada sistema tinha uma base e uma interface;Década de 70 → Criação de SGBDsfazendo Dados ocuparem o centro das aplicações;Década de 80 → Advento de sistemas gerenciadores de interface (SGI);Década de 90 → Surgimento de softwaresde workflow que permitiu incorporar procedimentos de usuários diretamente nas aplicações;

Os modelos de Workflow

Para Janssens et al. (2000), comparados aos modelos de BD eles tem a amadurecer pois necessitam de padrões de modelagem.Para Oberweiss (1996) os modelos deveriam incluir uma especificação dos seguintes aspectos:

Atividades e suas sincronizações;Tarefas e recursos determinados para atividades;Regras do negócio;Tratamento de exceções;Aspectos temporais (deadline, durações, etc.);

Os modelos podem ser simulados e analisados para melhorar os processos descritos e para planejar a alocação de recursos.

Redes de Petri no contexto de Workflow

Cada tarefa é representada por uma transição corespondente e lugares representam as pré’s e pós condições;Vantagens (Oberweis):

Integração de dados e aspectos comportamentais;Apoio concorrente e corporativo;Níveis diferentes de formalidade;Disponibilidade de técnicas de análise;Flexibilidade;(Merz et al.) Combinação de fundamentação matemática, representação gráfica compreensiva e possibilidade de simulações e verificações;

Workflow-net

Workflow-net tem apenas um lugar fonte (source) e um absorção (sink). Correção é verificada pela propriedade sound. Um workflow-net é sound, o procedimento termina com uma marca no local de absorção e todos outros lugares vazios. Além disso, não existe nenhuma transição morta (dead) e todas as tarefas devem ser passíveis de serem executadas;

Workflow-net

Os seis tipos de processos de negócio identificados pela WorkflowManagementCoalition podem ser mapeados dentro da rede de Petri.

Workflow-net

Na modelagem e execução de processos de negócio são relevantes as seguintes perspectivas:

Fluxo de controle ou processo;Recurso;Dados;Tarefas;Operação;

Mapeamento dos conceitos de processos de negócio em redes de Petri

A utilização de um processo em um sistema de gerenciamento de processos de negócio indica

necessidade de gerenciamento de uma categoria particular. Tal

processo define as tarefas que precisam ser executadas. Um

grande processo pode consistir de subprocessos, tarefas e condições.

Mapeamento dos conceitos de processos de negócio em redes de Petri

As condições:Asseguram tarefas em ordem correta;Verificam se o estado pode ser estabelecido;

Há 4 condições básicas para construção de rotas de negócio. Cada uma com uma correspondência em redes de Petri:

Seqüencial;Paralela;Seletiva;Repetitiva;

Exemplos

Exemplos

Exemplos