1 現有的企業建模框架
企業建模[1]通常是指使用適當的表達方式從一個或多個角度(如數據、功能、組織或過程等方面)對一個企業的體系結構進行描述,以產生一系列能代表該企業實際狀況的企業模型。由于企業是一個非常復雜的社會、經濟、人工系統,并具有很強的動態變化性,一般不可能用一個模型描述清楚。因此,企業模型通常由一組模型組成,每個子模型完成企業某一個局部特征的描述,子模型間存在一定的約束和連接關系;另外,企業模型通常表現為多視圖特征,即采用多個視圖從不同的側面描述企業,每個視圖從一個側面描述企業的一部分特征,不同的視圖之間相互補充,共同完成對企業的描述任務。簡單說來,企業建模的目的有:對企業進行更好的理解和提供公共一致的表示形式、重用企業中現有的知識和技能、分析企業的某些特性以持續地改進企業性能、管理企業系統的復雜性、提高企業信息系統的模型驅動設計水平等。
迄今為止,企業建模體系的概念和必要性已廣為接受,企業建模框架也出現了諸如Zachman框架[2]、計算機集成制造開放系統體系結構(CIMOSA)[3]、普渡企業參考體系及方法學(PERA)[4]、通用企業參考體系結構與方法學(GERAM)、集成信息系統的體系結構(ARIS)[5]、動態企業建模方法(DEM)等不少有代表性的成果。
(1)Zachman框架
Zachman框架是由John Zachman在1987年提出以來,Zachman框架(見表1)是一個由行和列組成的二維結構,行基于模型使用/描述者的視角對企業進行描述,最頂層的行表示企業的最一般的描述,層次越低的行對企業的描述越具體;列基于人們理解問題時經常涉及的問題的角度定義了各視角的抽象域。Zachman框架具有容易理解、描述全面、獨立于各種工具與方法學等優點而得到了廣泛的認可,很多建模框架都被認為是Zachman框架的派生[2]。
(2)CIMOSA
CIMOSA是由ESPRIT-AMICE組織開發的一個CIM開放體系結構,其目的是提供一個面向CIM系統生命周期的、開放的CIM參考體系結構,從多個層次和多個角度反映了CIM企業的建模、設計、實施、運行和維護等各個階段,提供了CIM系統描述、實施方法和支持工具,并形成了一整套形式化體系。CIMOSA模型框架由三個維組成:①通用層次維,表明企業模型從一般到特殊的逐步演化過程;②生命周期維,表明企業建模過程是一個從需求分析、設計說明到實施描述的逐步推導的過程;③視圖維,表明企業建模過程是一個從功能收集開始的,以迭代的方式逐步生成各個視圖的過程。與其它CIM體系結構相比,CIMOSA具有全面性、開放性、標準化和形式化等優點。目前許多建模方法都是基于CIMOSA衍生出來的,或在很大程度上借鑒了CIMOSA的思想。
(3)PERA
PERA(見圖2)是由美國Purdue大學應用工業控制實驗室于1990年12月開始開發的,它試圖為基于CIM的企業提供一套企業建模的框架及方法學。它支持企業設計的全生命周期建模,并在各個階段中提供對人員及組織因素的處理方法,提供了各階段的信息模型,給出了對各類接口進行分析的方法指導。但是,到目前為止,PERA描述復雜系統的能力有待進一步研究,另外,還沒有標準軟件能夠支持PERA結構的建模和分析[2]。
(4)GERAM
GERAM[6]是IFAC/IFIP企業集成框架任務組在對現有企業集成框架(CIMOSA、GRAI/GIM、PERA)進行評價的基礎上開發的通用化的企業參考框架與方法學。它提供了一組用于企業工程及信息集成的通用概念,定義了可用于特定建模工具及方法必須滿足的一組標準。GERAM包括一組緊密聯系的組件,見圖3,包括:通用企業參考框架組件(GERA)、企業工程方法學組件(EEMs)、企業建模語言組件(EMLs)、通用企業建模概念組件(GEMCs)、企業參考模型組件(PEMs)、企業工程工具組件(EETs)、特定企業模型組件(EMs)、企業模塊組件(EMOs)、特定企業運行系統組件(EOSs)。GERA建模框架見圖4。
(5)ARIS
ARIS是德國Scheer教授提出的一種面向過程的、集成化的信息系統模型框架。ARIS結構是從過程鏈模型抽取、發展而來的。在ARIS概念中,“過程”是由起始事件和終止事件定義的。過程的對象可以是物質的轉變過程,也可以是信息的轉變過程。在ARIS結構(見圖5)中,控制視圖是ARIS區別于其它建模框架的重要特征,被用來記錄和維護數據視圖、組織視圖和功能視圖之間的關系,而組織、數據、功能視圖的發展過程是相對獨立的;面向系統的生命周期,ARIS定義了需求定義、設計說明和實施描述三個建模層次。為減少結構的復雜性以及冗余,ARIS還對過程鏈模型做了簡化,更加關注信息的轉變,舍棄與信息過程無關的因素,利用分階段的或者程序化的模型來減少描述視圖相互之間的關系。例如:真實的物質轉變過程、物質轉變過程中人的行為、所需的物料及設備,都以“環境條件”的形式出現在信息描述中,從而,從信息過程的角度看,生產過程不再是物料、人力和生產設備的使用,而是生產過程中數據的交換,這個信息過程的操作還涉及:過程計劃、能力規劃、生產進度控制等。另外,ARIS有一套標準的、可相互集成的軟件工具集支持ARIS建模及仿真分析,并可與SAP R/3等ERP商業套件集成在一起,提供BPR、ERP系統實施、企業流程監控及持續改進等一體化的解決方案。從而,ARIS成為目前世界上極具影響力的建模框架。
2 對現有企業建模框架的評價
現有的企業模型框架通常采用多個視圖、從生命周期的多個階段、從通用到具體的多個抽象層次等多個維度對企業進行建模。本文認為,視圖、生命周期、通用性這三個維度反映了企業最主要的特征,多視圖支持從不同角度描述同一個企業對象,支持不同建模人員的任務協同;通用性層次反映了由抽象到具體的過程,便于重用現有的建模成果;生命周期維反映了模型的構造過程。不同的企業模型框架在對各維度的展開程度、建模方法學、建模工具支持等方面存在差異,進而表現為各模型的表達能力、可操作性、模型的開放性及模型實際應用情況的差異。在文獻[1]的基礎上,本文給出對以上所討論的各企業框架的比較結果,如表2所示。
同時也應看到,傳統的很多企業建模方法(如CIMOSA、PERA、GERA等),主要采用了功能分解的方法,其中,功能模型是企業建模的核心。這種基于功能的企業建模方法存在的主要問題是:①缺乏豐富的語言描述能力,這是因為功能分解方法的基本組件只有一個,即功能單元。②功能分解方法所具有的嚴格的遞階關系很容易造成照搬企業的組織結構,導致在不同的組織之間造成信息交流障礙而形成新的信息孤島。
另外,大多數傳統的企業建模框架(如CIMOSA、PERA、GRAI/GIM)及方法學用于對整個企業集成的建模,建模范圍涵蓋了工程設計、產品制造、信息管理、企業資源等各個領域,有些建模框架(如:PERA、GERA等)涵蓋了企業的全生命周期的所有階段,使得企業建模的工作量大、復雜性極高;而且建模視圖的多樣化與視圖覆蓋的全面性(如:Zachman框架)也造成了難以在各視圖之間保持模型的一致性,影響了模型的可操作性。
20世紀90年代以后出現了一些面向集成的企業信息系統的、基于過程建模的框架與方法(如ARIS、DEM)等,通過業務過程建模與執行實現業務流、信息流、資金流的有效集成。面向過程建模的視角突破了企業組織單元及企業邊界的限制,更能全面真實地反映企業系統的本質,并滿足企業業務重組及業務過程持續改進的需要;另外,面向過程的建模框架與方法使在過程模型的基礎上引入工作流管理系統成為可能,通過分離傳統ERP系統中業務流程邏輯與功能邏輯以支持流程的顯性化建模與持續改進,面向對象技術、組件技術等可增強ERP構造塊的封裝性與可重用性,以及軟件復用相關理論與實踐的研究深入,所有這些為進一步研究面向行業版ERP集成信息系統的企業建模奠定了基礎。
3 結束語
企業建模理論與方法對于進行企業問題診斷、企業重組、企業信息系統構建等具有重要指導意義。本文對現有企業建模領域的主要框架進行了闡述,并給予了評價。由于本人水平所限,敬請各位專家及同行給予批評指導。
參考文獻:
1. 祁連,顧新建,張濤,等.企業建模框架的比較研究[J].系統工程理論與實踐,2001,9: 16~21
2. John Zachman.Concepts of The Framework For Enterprise Architecture[EB/OL].http://members.ozemail.com.au,2004-03-26
3. 范玉順,王剛,高展.企業建模理論與方法學導論[M].北京; 清華大學出版社,2001.
4. Theodore J.Williams.The Purdue Enterprise Reference Architecture and Methodology (PERA) [EB/OL].http://www.ecn.purdue.edu,2004-10-7
5. 奧古斯特-威廉希爾.集成的信息系統體系結構(ARIS)——經營過程建模[M].北京:機械工業出版社,2003.
6. GERAM: Generalised Enterprise Reference Architecture and Methodology (version 1.6.3) [EB/OL].http://www.cit.gu.edu.au/~bernus/taskforce/geram/versions/geram1-6-3/GERAMv1.6.3.pdf,2004-10-9.
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