Le langage yawl dans le domaine de deroulement des operations et les extensions floues proposees

Abstract

Özet Bilgi sistemleri bir organizasyon içerisindeki veya onu çevreleyen sistemlerdeki önemli kritik kaynaklar hakkında bilgi içerir. İş dünyası açısından konuyu ele alırsak, bilgi sistemleri bilgi teknolojileri üzerine oturtulmuş ve belli bir amaca hizmet eden bir organizasyonel ve yönetimsel çözümdür. Diğer yandan, işletmelerde uzun yıllara dayalı deneyimler sonucu geliştirilen iş süreçleri ve görevler standart faaliyet tanımlan olarak karşımıza çıkmaktadır. Günümüzde, bu faaliyet tanımlarına ait kurallar bilgi sistemleri içerisine dahil edilmiştir. Bu şekilde bir tedarikçiye yapılacak bir ödeme, hatalı bir faturanın düzeltilmesi gibi işler bilgi sistemlerinin desteğiyle daha verimli bir şekilde yürütülebilmektedir. Bu sayede çalışanlar üzerindeki iş yükü de azalmaktadır. Daha sonra bu bilgi teknolojileri ve sistemleri trendi değişim mühendisliği akımında da etkisini sürdürmüştür. Geçmişte organizasyon içinde fonksiyonel yapılar organizasyonun oluşturulmasında önemli rol oynarken şimdilerde iş süreçleri ön plana çıkmaktadır. Tüm bunların sonucunda iş akışı sistemleri yeni ve önemli bir yazılım alam olarak ortaya çıkmıştır. îş akışı iş süreçlerinin kısmi ya da bütün olarak doküman, bilgi ve işlerin bir kaynaktan diğerine daha önceden belirlenmiş olan kurallara uygun şekilde işlenmesi ile sağlanan otomasyonudur. İş akışlarının başlıca faydalarını kısaca şu şekilde özetleyebiliriz:. Verimlilik artışı - iş süreçlerinin otomasyonu sonucu birçok gereksiz adımın ortadan kaldırılması,. Daha iyi süreç kontrolü - çalışma metodlarının standartlaştırılması ve performans denetimi ile iş süreçlerinin daha iyi yönetilmesi,. Gelişmiş müşteri hizmetleri - iş süreçlerindeki tutarlılık ile müşteriye sunulan hizmeti kontrol allında tutabilme,. Esneklik - iş süreçleri üzerinde sağlanan yazılım kontrolü ile ihtiyaçlara göre süreçlerin yeniden tasarlanması,. İş süreçlerinin iyileştirilmesi - iş süreçlerine odaklanarak süreçlerin daha yalın ve verimli hale gelmesi. İş akışı sistemleri alanında kavramsal ve yapısal olarak farklılık gösteren dillere dayalı bir çok ürün ile karşılaşılmaktadır. Bunların çoğu Petri ağlan temeline dayanmaktadır ancak kendilerine özgü eklenti ve kısıtlan barındırmaktadır. Diğerleri ise tamamen farklı bir yapı üzerine inşa edilmiştir. İş akışı modelleri iş akışı dillerindeki kontrol akışı konusuna daha yapısal bir yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Mevcut iş akışı sistemleri ve uygulamalarının analizi sonucu bu girişim ile iş akışı dillerindeki kontrol akışı konusunda bir seri iş akışı modeli oluşturulmuştur. Petri ağlan iş akışları arasında kontrol akışı açısından güvenilir bir model olarak grafiksel ve matematiksel özellikleri içinde barındırmaktadır. Ayrıca Petri ağlan için birçok analiz metodu literatürde yer almaktadır. Petri ağlan oluşturulmuş birçok iş akışı modelini desteklemesine rağmen iptal, senkronize birleşim ve aynı aktivitenin birçok örneği modelleri için direkt olarak destek sağlamamaktadır. Tüm bu çıkarımlar YAWL dilinin geliştirilmesi için gerekli motivasyonu sağlamıştır. YAWL temelde Petri ağlan teorisini ve belirlenmiş modelleri dikkate alarak geliştirilmiştir. YAWL temelinde Petri ağlarını barındırır ve iptal, senkronize birleşim ve aynı aktivitenin birçok örneği modellerini destekler. Diğer taraftan, iş akışı sistemlerinde farklı perspektifler yer almaktadır. Kontrol akışı perspektifi işleri ve onların yerine getirilmesi ile ilgili kontrol mekanizmasını ele almaktadır. Veri perspektifi iş ve süreçlerde kullanılan verilerle ilgilenmektedir. Kaynak perspektifi işleri yerine getirebilmek için insan ve makine ile ilgili rollerin tanımlanmasında kullanılan organizasyonel yapıyı sağlamaktadır. Görev perspektifi her görevin barındırdığı alt işler gibi karakteristikler ile ilgilenmektedir. Operasyonel perspektif ise tanımlanmış olan işlerin uygulanmasındaki elemanter işleri tanımlanmaktadır.. xiiiYAWL' in kontrol perspektifi içinde yapısal ve davranışsal özellikler iş akışı dizaynında önemli rol oynamaktadır. YAWL açısından Peni ağlarındaki mevcut özelliklerden mümkün olduğu kadar çoğunu miras alması önemli avantaj sağlayacaktır. Özellikle iş akışı dizaynında sağlamlık (soundness) özelliği bu perspektifte önemli rol oynamaktadır. Aynı zamanda veri perspektifi ve kontrol perspektifi iş akışı sistemlerinde kullanılan rotalama işlemlerindeki kontrol tipi veriler sayesinde birlikte kullanılmaktadır. Aslında bu durum bir fırsatı göz önüne koymaktadır. Bulanık mantık sistemlerini, iş akışı içerisindeki rotalama işlerinde karar verme kriterlerinde belirsizlik hakim olduğu durumlarda kullanmak mümkündür. Bu türden bir yaklaşım bir iş akışı sisteminde karar destek aracı olarak ya da bir simulasyon paketinde kullanılmak üzere oldukça faydalı olabilir. YAWL'in matematiksel bir temele dayanması bunu gerçekleştirilmesinde önemli etkiye sahiptir. Ayrıca, YAWL modelinde veri ve kaynak perspektiflerinin birlikte kullanılması yine bir karar destek sistemi ya da simulasyon paketi için mümkündür. Böylece kaynakların tahsisi daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir. Söz konusu sistemlerin davranışsal özelliklerinin kaynakların kullanılmaya başlanılmasından önce anlaşılması verilecek kararların kalitesini de artıracaktır. Bu durum yine bir fırsatı göz önüne sermektedir. Bulanık mantık sistemlerinin algılamaya dayalı kurallar ile kaynak tahsis problemlerinde kullanılması verimlilik konusunda avantaj sağlayacaktır. Yine bir iş akışı sisteminde böyle bir yaklaşım karar destek aracı ya da simulasyon paketi içinde değerlendirilebilir Bulanık mantık sistemlerinde, bulanık olmayan girdiler ilk önce bulanıklaştırılarak bulanık girdi kümelerine dönüştürülürler. Daha sonra, bu girdi kümeleri sonuç çıkarım bloğunu etkin hale geçirirler. Son olarak sonuç çıkarım bloğundan elde edilen bulanık çıktı İrilmesinin bulanık olmayan çıktılara dönüştürülmesiyle bulanık mantık sistemi sona ermektedir. Önce YAWL üzerindeki geliştirilen ilk bulanık mantık uzantısını ele almak gerekirse YAWL yapısında rotalama işlerinde kontrol tipi verilerden faydalanıldığını belirtmekte fayda vardır. `XOR` ya da `OR` tipi ayraçlar kullandığından bu tür kontrol verilerinden faydalanmak gerekmektedir. Bu şekilde bir rotalama karan alınacağı zaman bu tür veriler işe yaramaktadır. xivDiğer taraftan, problemlerin çözümünde karar verme aşamasına gelindiğinde iki tür bilgiden faydalanmak mümkündür: objektif bilgi ve sübjektif bilgi. Objektif bilgiye genelde mühendislik problemlerinde karşılaşılır ve gerçek verilere dayalıdır. Sübjektif bilgi ise daha çok sözel kavramlara bağlıdır ve iş hayatında karşılaşılan kurallar, uzman görüşleri gibi bilgilerle ilişkilidir. Geleneksel matematiksel yöntemlerle sübjektif türden bilgiye dayalı çözüm oluşturmak genelde zordur. Böylece iş akışı sistemlerindeki kontrol tipi verilerin sübjektif bilgi kavramı ile beraber kullanılması önemli avantajlar ortaya koyacaktır. Böyle bir sistem iş akışlarındaki rotalama kararlarında belirsizlik ortamında karar vermeyi mümkün kılacaktır. Bunun için bulanık mantık sistemlerinden faydalanmak mümkündür. Örneğin, YAWL içerisinde bir iş akışı sürecindeki jetonların kelimeler ile doküman uzunluğunu, parasal olarak müşteri siparişini, miktar olarak üretim emrini göstermesi sağlanabilir. Tüm bu özelliklerden yola çıkarak `Eğer ise` kuralları ile bir iş akışı sürecinde rotalama kararlarına ulaşılabilinir. Burada her bir kural bir sübjektif karar kriterini temsil etmektedir ve bir rotalama karan ile sona ermektedir. Kurallardan çıkan sonuç bir bulanık küme olacağından bulanık kümenin bulanık olmayan kümeye dönüşmesi gerekmektedir. `XOR` ve `OR` olmak üzere iki tip bulanık ayraç YAWL'un ilk bulanık uzantısında görülmektedir. `XOR` tipi için tek bir rota sonuç olarak elde edilmeliyken `OR` tipi için birden fazla rota sonuç olabilir. Bu durum bulanık olmayan sonuçların elde edilmesinde göz önüne alınmıştır. Önerilen ilk bulanık uzantı rotalama ile ilgilenirken, ikinci bulanık uzantı önerimi kaynak yönetimi konusuyla ilgilenmektedir. Buradaki fikir iş akışı sistemlerindeki veri ve kaynak perspektiflerini beraber kullanılmaktadır. Bulanık mantık sistemlerinin kaynak tahsis problerinde sübjektif bilgiye dayalı kuralları yansıtabilmek için kullanılması mümkündür. YAWL içinde bir iş akışı sürecinde bir jetonun parasal olarak müşteri siparişini ve son teslim tarihini göstermesi sağlanabilir. Daha sonra bu tür özelliklere dayanarak farklı kaynaklar arasında işler bölüştürülebilinir durum yine `Eğer ise` kuralı ile ifade edilebilinir. XVBurada her bir kural bir sübjektif karar kriterini temsil etmektedir ve bir kaynak kullanım karan ile sona ermektedir. Şimdi eldeki bulanık kümelerden bulanık olmayan sonuçların çıkarılması işlere bir ya da birden fazla kaynağın tahsisi ile mümkündür. Bu tezde sunulan yaklaşımda girdi olarak sezgisel bulanık kurallardan faydalanılmaktadır. İş ortamında bu yaklaşım ile modelleme yapmak daha kolay olacaktır. Bu yaklaşımın klasik bulanık olmayan kurallara göre avantajlarıdan birisi modelleme için daha az çaba gerektirmesidir. Çünkü kurallar içersinde sayısal değerler yer almamaktadır. Diğer önemli bir avantajı ise her seferinde dinamik iş ortamındaki değişimlerin sonucunda kurallar içerisindeki sayılar yerine bulanık küme tanımlarının değiştirilerek adaptasyonun sağlanmasıdır, iş akışlarında kaynak tahsisi problemi için bulanık kümelere dayalı spesifik çözümler elde etmek mümkündür. Ancak spesifik çözümlerin genelde bu yaklaşıma göre çok daha fazla veri gerektirmesi ve uygulama alanının darlığı birer dezavantajdır. Bu yaklaşımın potansiyeli göz önüne alındığında iş akışı sistemlerine genel bir uygulama türü olarak adaptasyonu mümkündür. xvi

Resume Les systemes d'information contiennent des informations sur les personnes, les endroits et les choses significatifs dans l'organisation ou dans renvironnement l'entourant. D'une perspective d'affaires, un systeme d'information est une solution d'organisation et de gestion, basee sur la technologie de l'inforaıation, a un probleme pose par l'environnement. D'autre part, les procedures d'operation habituelles sont des regies formelles pour la realisation des tâches qui ont ete developpees â la fin d'un long temps; ces regies guident des employes dans une variete de procedures, d'ecrire une facture a repondre aux clients se plaignants. En fait, plusieurs des procedures d'operation habituelles d'une entreprise sont incorporees aux systemes d'information, comme la façon payer un fournisseur ou la façon corriger une facture incorrecte. Ainsi, les systemes d'information sont utiles pour reduire la charge de travail des personnes. Plus tard, la tendance de la technologie de l'information a eu comme consequence la vague de nouvelle conception de processus d'affaires. Dans le passe, c'etait la structure fonctionnelle d'une organisation qui a jou6 le role le plus important dans la façon dont il a £te organise mais maintenant les processus d'affaires sont cruciaux. Une fois que de nouveaux processus d'affaires ont 6tâ developpes, ils alors doivent etre mis en application. Ainsi, systemes de gestion de deroulement des operations - une nouvelle classe de logiciel genirique- ont emerge. Dans le secteur du deroulement des operations il y a beaucoup de produits soutenant les langues qui different en termes de concepts, constructions et leur semantique. Quelques systemes de gestion de deroulement des operations sont bases sur des reseaux de Petri mais ajoutent typiquement des prolongements et des restrictions specifiques de produit tandis que d'autres systemes emploient un mecanisme completement different. L'initiative de modeles de deroulement des operations vise â etablir une approche plus structuree a la question des specifications des dependances d'ecoulement de commandedans des langues de deroulement des operations. Base` sur une analyse des systemes et des applications de gestion existants de deroulement des operations, cette initiative a identifie` une collection de modeles correspondant aux dependances typiques d'ecoulement de commande produites dans des caracteristiques de deroulement des operations et a document^ des manieres de capturer ces dependances dans des langues existantes de deroulement des operations. Ces modeles ont ete employes comme un repere pour comparer des langues de definition de processus et pour evaluer des of&es de deroulement des operations. Les r6seaux de Petri, comme base fiable avec des specifications d'ecoulement de commande dans les deroulements des operations, forment un modele pour la simultaneite avec une base formelle, une representation graphique associee et une collection de techniques d'analyse. Cependant, bien que les reseaux de Petri soutiennent un certain nombre de modeles identifies, ils ne fournissent pas l'appui direct pour les modeles d'annulations, le modele de synchronisation de fusion et des modeles traitant des exemples actifs multiples de la meme activite dans le meme cas. Cette realisation a motive le developpement de YAWL qui est base sur une ligne de recherche fondee dans la theorie de reseau de Petri et les 20 modeles de deroulement des operations qui sont precedemment referes. YAWL est base sur des reseaux de Petri et a ete prolonge tels qu'il permet des modeles impliquant des exemples multiples, des modeles avances de synchronisation et des modeles d'annulation. D'autre part, les caracteristiques de deroulement des operations employees par des systemes de gestion de deroulement des operations se composent de quelques nombres de perspectives. La perspective d'ecoulement de commande decrit des tâches et leur commande d'execution, la perspective de donnees traite des affaires et des donnees de traitement, la perspective de ressource fournit une structure d'organisation pour definir des roles dTiumain et de dispositif responsables d'executer des tâches, la perspective de tâche decrit les caracteristiques de chaque tâche comme l'ensemble des operations qui doivent etre effectuees et la perspective operationnelle decrit les actions eiementaires executees par des tâches. Dans la perspective d'ecoulement de commande de YAWL, l'etude des proprietes structurales et comportementales la verification des issues de conception de deroulement des operations. En meme temps quand la perspective de donnees est impliquee de la perspective d'ecoulement de commande au moyen deparametres qui sont employes dans la decision de cheminement des operations, une occasion est apparae: II est possible d'employer des systemes de logique floue pour faire face aux issues de cheminement des cas ou des criteres de decision sont domines par l'incertitude. Un tel systeme peut etre utile comme outil d'aide de decision ou donner un appui direct â un paquet de simulation, toujours dans le contexte d'un systeme de gestion de deroulement des operations. En outre, les perspectives de donnee et de ressource de YAWL peuvent etre employees ensemble dans une analyse basee par simulation ou un outil d'aide de decision. Par consequent, les propriety comportementales des systemes peuvent etre comprises mieux avant que n'importe quelle decision qui exige rutilisation etendue des ressources soit prise. Cette situation propose egalement une occasion: II est possible d'employer des systemes de logique floue afin de modeler des regies produites dans un probleme d'attribution de ressource base sur la connaissance subjective. Dans cette these, nous avons propose une approche pour traiter quelques problemes qui peuvent etre traites par connaissance subjective dans des systemes de gestion de deroulement des operations. Nous avons prefere YAWL comme la langue base de deroulement des operations parce qu'elle soutient directement tous les modeles des langues de deroulement des operations sauf le modele implicite d'arret. Par consequent, d'abord, nous avons prolong^ les structures OR/XOR-separer de YAWL avec le modele de logique floue pour faire face aux decisions de cheminement dans 1'incertitude. Puis, nous avons employ^ la logique floue identique pour resoudre des problemes d'attribution de ressource. De cette façon, notre approche est une alternative plus flexible que les structures deterministes potentielles qui pourraient etre employees dans un systeme de gestion de deroulement des operations parce que les utilisateurs doivent traiter seulement des regies et des variables linguistiques. XI