Model informacyjno-decyzyjny struktury danych o obiektach zarządzania

Transkrypt

1 Rozdział 27 Model informacyjno-decyzyjny struktury danych o obiektach zarządzania Streszczenie. W rozdziale przedstawiono strukturę danych o jednostkach organizacyjnych w systemach zarządzania, o wykonywanych w nich operacjach i procesach, o produktach przetwarzanych w tych procesach i o używanych w nich zasobach. Struktura tych danych stanowi ramę dla struktury modelu informacyjno-decyzyjnego systemów zarządzania (MIDSZ), ponieważ ich atrybuty kluczowe występują także w raportach, prognozach, planach, zleceniach i zamówieniach, a zatem we wszystkich informacjach i decyzjach przetwarzanych w systemach zarządzania. Związki między danymi o obiektach zarządzania przedstawiono za pomocą schematów relacji w środowisku MS Access. 1 Model informacyjno-decyzyjny systemów zarządzania Każdy system zarządzania jest systemem informacyjno-decyzyjnym, w którym informacje (raporty i prognozy) o zarządzanej organizacji są przetwarzane na dotyczące jej decyzje (plany, zlecenia i zamówienia). Obiektem zarządzania, czyli tym, na co się oddziałuje poprzez decyzje i o czym zbiera się informacje, są procesy przebiegające w zarządzanej organizacji. Są to: procesy produkcyjne, czyli procesy przetwarzania produktów i zmian stanu zasobów, procesy organizacyjne, czyli procesy zmian organizacyjnych, procesy administracyjne, czyli procesy przetwarzania danych dla potrzeb zarządzania organizacją. Stan procesów w danej chwili definiujemy ogólnie jako zbiór tych wszystkich informacji o procesach, które w systemie zarządzania są w tej chwili potrzebne do podjęcia decyzji. Ściślej, stan procesów jest zbiorem stanów jego stadiów. Stan ten zmienia się w wyniku transakcji. W transakcyjnych sieciach Petriego, opracowanych przez autora jako narzędzie modelowania systemów zarządzania [7], graficznym obrazem stanu stadiów i zmieniających go transakcji są odpowiednio stadia i tranzycje. Sieci transakcyjne zdefiniowano jako określoną klasę kolorowanych sieci Petriego (CPN) [2], a do ich symulacji można używać powszechnie znanego i nieodpłatnie dostępnego symulatora CPN Tools [8], opartego na języku symulacyjnym CPN ML [2]. Mirosław Zaborowski: Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk, ul. Bałtycka 5, Gliwice, Polska mzaborowski@iitis.gliwice.pl

2 M. Zaborowski Transakcja jest konkretnym zadziałaniem tranzycji. O transakcjach zakładamy, że zaczynają się i kończą w tej samej chwili czasu. Dlatego stan danego stadium jest opisywany przez co najmniej dwie zmienne stadialne o różnych nazwach. Dzięki temu można rozróżnić stan przed transakcją od stanu po transakcji. Zmienna stadialna może mieć wiele składowych. W CPN ML jej wartość w danej chwili czasu jest krotką. Niektóre składowe zmiennej stadialnej mogą być listami krotek bardziej szczegółowych danych, czyli tabelami. Także wiersze tych tabel są krotkami, których niektóre składowe mogą być tabelami. Dla przykładu na rysunku 1 pokazano strukturę zmiennej stadialnej zapasu skrzynek o aktualnej wartości (17, skrzynka, magazyn, 4, lista egzemplarzy). Struktura zmiennych stadialnych, wzorowana na strukturze wierszy w tabelach baz danych nie jest przypadkowa, gdyż współczesne systemy zarządzania są systemami informatycznymi zbudowanymi w oparciu o bazy danych. W relacyjnych bazach danych zagnieżdżonym listom krotek z języka CPN ML odpowiadają tabele o związkach wiele do jeden z tabelami macierzystymi. W dalszej części rozdziału strukturę danych w MIDSZ przedstawia się nie poprzez definicje typów danych w języku CPN ML [4, 5], ale jako wykazy atrybutów zbiorów encji oraz schematy związków encji relacyjnej bazy danych. W programie MS Access, który wykorzystano do sporządzenia schematów, są to wykazy nazw kolumn w tabelach oraz diagramy relacji. Rys. 1. Struktura przykładowej zmiennej stadialnej 2 Atrybuty kluczowe danych stałych o obiektach zarządzania Atrybutami kluczowymi zmiennych stadialnych w MIDSZ są między innymi atrybuty kluczowe danych stałych o obiektach zarządzania, a mianowicie danych o jednostkach 264

3 Model informacyjno-decyzyjny struktury danych o obiektach zarządzania organizacyjnych, o wykonywanych w nich operacjach i procesach, o produktach przetwarzanych w tych procesach i o używanych w nich zasobach. Z dotychczasowych prac nad MIDSZ wynika, że są to: c d e g h i j k l m o p q r u numer cech (parametrów) przedmiotów i operacji numer (seryjny) egzemplarza produktu numer egzemplarzy zasobów numer wariantu gotowości jednostki organizacyjnej numer szczebla organizacyjnego numer indywidualnego wykonania operacji numer jednostek organizacyjnych numer ról jednostek organizacyjnych numer ról zasobów numer magazynów produktów i miejsc spoczynku zasobów numer operacji i procesów numer rodzajów przedmiotów, czyli produktów i zasobów (numer pozycji indeksu materiałowego) numer rodzajów jednostek organizacyjnych numer rodzajów zasobów (numer pozycji indeksu materiałowego) numer formuł do obliczania zmiennych parametrów procesów Atrybuty e, g, h, j, k, l, m, o, p, q, r występują w kluczach głównych i obcych tabel omawianych w dalszej części niniejszego rozdziału. Szersze komentarze na temat pojęć reprezentowanych przez nazwy tabel zamieszczono w [7]. Parametry przedmiotów i operacji oraz numeracja egzemplarzy produktów i indywidualnych wykonań operacji jest przedmiotem następnego rozdziału. Tu warto tylko zwrócić uwagę, że w ogólnym przypadku indywidualne wykonanie operacji nie jest kolejnym wykonaniem operacji. Na przykład w n-tym wykonaniu operacji transportu kosza z dokumentami indywidualne wykonania o numerach i= oraz i= mogą dotyczyć odpowiednio 60-u egzemplarzy formularza typu A o numerach d= i 40- u egzemplarzy formularza typu B o numerach d= Numery indywidualne d, i omawiane są wraz z danymi stałymi, bo pełnią tylko funkcję porządkującą, podczas gdy numer wykonania operacji n, w praktyce równy numerowi zlecenia stadialnego, jest numerem pewnego rodzaju decyzji podejmowanych w systemie zarządzania i nie należy do jego danych stałych [5]. 3 Struktura schematu przepływu produktów i zasobów Wszelkie dane o strukturze obiektów zarządzania w MIDSZ dzielą się na: 1) dane o strukturze sieci transakcyjnej, której schemat obrazuje przepływ produktów i zasobów, 2) dane o strukturze zmiennych stadialnych, 3) dane stałe wykorzystywane do opisu struktury danych dwu pierwszych grup. Dlatego w pierwszej kolejności zostaną przedstawione dane, których znajomość umożliwia odtworzenie schematu przepływu produktów i zasobów. Są to wykazy przedmiotów umiejscowionych PM i operacji umiejscowionych OJ oraz zestawienia operacji umiejscowionych z ich umiejscowionymi przedmiotami wejściowymi WEO i wyjściowymi WYO. Te dane są niżej poprzedzone prostszymi wykazami danych strukturalnych i 265

4 M. Zaborowski uzupełnione o zestawienia obrazujące hierarchię organizacyjną operacji i procesów oraz ich wejść i wyjść. Związki między nimi przedstawiono schematycznie na rysunku 2. J wykaz jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego j atrybuty kluczy obcych q nazwa nazwa jednostki organizacyjnej s numer nadrzędnego systemu organizacyjnego, s J typ typ jednostki organizacyjnej (B system biznesowy, P system produkcyjny, D dostawca, K klient, N środowisko naturalne) Nadrzędny system organizacyjny jest jednostką organizacyjną szczebla wyższego. O wykaz operacji i procesów atrybuty klucza głównego o atrybuty kluczy obcych k nazwa nazwa operacji lub procesu pg główny produkt operacji lub procesu typ typ operacji lub procesu (B proces biznesowy, P proces lub operacja produkcyjna, G operacja lub proces organizacyjny, D dostawa zaopatrzenia, K odbiór produktu przez klientów, N zrzut odpadów do środowiska naturalnego) k K jest numerem roli, w której jednostka organizacyjna może wykonać daną operację. Operacje elementarne są wykonywane w elementarnych jednostkach organizacyjnych. Inne operacje są procesami niższych szczebli. P wykaz rodzajów przedmiotów (produktów i zasobów) atrybuty klucza głównego p nazwa nazwa przedmiotu typ typ przedmiotu (P produkt, D zasób nieodnawialny, Z zasób odnawialny) R wykaz rodzajów zasobów atrybuty klucza głównego r liczba liczba egzemplarzy zasobu danego rodzaju typ typ zasobu (M mobilny, S swobodny, W wymienny) Wykaz R jest podzbiorem wykazu przedmiotów P. M wykaz miejsc przedmiotów (produktów i zasobów) atrybuty klucza głównego m nazwa nazwa miejsca typ typ przedmiotu (jak dla tabeli P) PM wykaz przedmiotów umiejscowionych (produktów i zasobów) atrybuty klucza głównego p, m 266

5 Model informacyjno-decyzyjny struktury danych o obiektach zarządzania Rys. 2. Związki między danymi o strukturze schematu przepływu produktów i zasobów 267

6 M. Zaborowski RM wykaz zasobów umiejscowionych atrybuty klucza głównego r, m liczba liczba egzemplarzy zasobu danego rodzaju o danym miejscu spoczynku E wykaz egzemplarzy zasobów atrybuty klucza głównego e atrybuty kluczy obcych r, m nazwa nazwa egzemplarza zasobu OJ wykaz operacji i procesów umiejscowionych atrybuty klucza głównego o, j atrybuty kluczy obcych pg, mg nazwa nazwa operacji lub procesu pg P, mg M są odpowiednio numerami głównych produktów operacji i ich miejsc. WEO wykaz biernych stadiów wejściowych operacji umiejscowionych atrybuty klucza głównego o, j, p, m atrybuty kluczy obcych pg, mg zuz współczynnik zużycia lub poboru przedmiotu (p, m) w jednym wykonaniu operacji (o, j) WYO wykaz biernych stadiów wyjściowych operacji umiejscowionych atrybuty klucza głównego o, j, p, m prod współczynnik produkcji lub zwrotu przedmiotu (p, m) w jednym wykonaniu operacji (o, j) ST wykaz stadiów czynnych procesów atrybuty klucza głównego pr, o pr O jest numerem procesu w wykazie operacji i procesów, natomiast o O jest numerem operacji wykonywanej w jednym ze stadiów czynnych procesu pr STA wykaz stadiów czynnych procesów umiejscowionych atrybuty klucza głównego pr, s, o, j (pr, s) OJ jest identyfikatorem procesu pr O umiejscowionego w systemie organizacyjnym s J, natomiast (o, j) OJ jest identyfikatorem operacji umiejscowionej w jednym z jego stadiów czynnych. STP wykaz stadiów biernych procesów umiejscowionych atrybuty klucza głównego pr, s, p, m (pr, s) OJ jest identyfikatorem procesu umiejscowionego, natomiast (p, m) PM jest identyfikatorem przedmiotu umiejscowionego w jednym z jego stadiów biernych. WEP wykaz biernych stadiów wejściowych do stadiów czynnych procesów umiejscowionych atrybuty klucza głównego pr, s, o, j, p, m 268

7 Model informacyjno-decyzyjny struktury danych o obiektach zarządzania WYP wykaz biernych stadiów wyjściowych ze stadiów czynnych procesów umiejscowionych atrybuty klucza głównego pr, s, o, j, p, m 4 Wejścia i wyjścia operacji oraz zestawienia materiałowe Do zarządzania zmianami parametrów procesów, co jest przedmiotem następnych dwu rozdziałów, potrzebne są wejścia WE i wyjścia WY operacji, które można wyprowadzić z wejść WEO i wyjść WYO operacji umiejscowionych (rys. 3): WE wykaz produktów wejściowych operacji atrybuty klucza głównego o, p zuz współczynnik zużycia produktu p w operacji o WY wykaz produktów wyjściowych operacji atrybuty klucza głównego o, p prod współczynnik produkcji produktu p w operacji o Ponadto, ze znajomości produktów głównych (pg, mg) operacji umiejscowionych OJ oraz ich wejść WEO można wyprowadzić zestawienie materiałowe BOM, znane ze standardu MRP II [3] i ze wszystkich praktycznych realizacji współczesnych systemów ERP. Odpowiednie odwzorowania funkcyjne widać na diagramie z rysunku 3 jako związki jeden do jeden i wiele do jeden. Oczywiście, jak w standardzie MRP II, przy konstrukcji drzew struktury wyrobów finalnych pomija się produkty uboczne. Jest to jeden Rys. 3. Związki między wejściami i wyjściami operacji oraz zestawieniami materiałowymi 269

8 M. Zaborowski z wielu przykładów na zawieranie się referencyjnych modeli systemów zarządzania w metamodelu MIDSZ. W odwzorowaniach biorą udział tabele: WEOWY wykaz wejściowych produktów umiejscowionych tych operacji umiejscowionych, które mają produkty wyjściowe atrybuty klucza głównego o, j, p, m atrybuty kluczy obcych pg, mg zuz współczynnik zużycia produktu (p, m) w jednym wykonaniu operacji (o, j) BOMM umiejscowione zestawienie materiałowe atrybuty klucza głównego pn, mn, p, m zuz współczynnik zużycia produktu umiejscowionego (p, m) na jednostkę umiejscowionego produktu wyjściowego (pn, mn) BOM zestawienie materiałowe atrybuty klucza głównego pn, p zuz współczynnik zużycia produktu p na jednostkę produktu wyjściowego pn 5 Warianty gotowości, typy i role jednostek organizacyjnych oraz role zasobów W przeciwieństwie do innych modeli systemów zarządzania, MIDSZ zawiera formalny opis operacji zmian organizacyjnych, których celem są zmiany stanów gotowości jednostek organizacyjnych [7]. Decyzje o inicjacji operacji organizacyjnych na podstawie koordynacyjnych planów produkcyjnych są podejmowane w warstwach zarządzania organizacyjnego systemami produkcyjnymi [6], które w MIDSZ występują dodatkowo, obok spotykanych w innych modelach warstw zarządzania koordynacyjnego i wykonawczego. Co więcej, pojęcia jednostki organizacyjnej i zasobu są w MIDSZ interpretowane inaczej niż w innych modelach. W [1] zasób jest synonimem aktywnego uczestnika procesu. W standardach BPMI i WFMC [9], [10] zasób jest szczególnym przypadkiem uczestnika, którym może być człowiek, zasób innego rodzaju lub jednostka organizacyjna. W MIDSZ operacje są wykonywane tylko przez jednostki organizacyjne, a nie przez zasoby, które są przedmiotami w stadiach biernych, podobnie jak produkty. Zatem zamiast o rolach zasobu (uczestnika), w MIDSZ mówi się o rolach jednostek organizacyjnych. Są to rozłączne podzbiory zbioru wszystkich operacji wykonywanych w danej organizacji. Zasoby nie wykonują operacji, ale są w nich używane w określonych rolach. Jednostki organizacyjne, ich warianty gotowości oraz role zasobów są w MIDSZ interpretowane podobnie jak role jednostek organizacyjnych, czyli jako odpowiednie podzbiory zbioru wszystkich dopuszczalnych operacji. Role jednostek organizacyjnych są jednakowe dla różnych jednostek tego samego rodzaju. Wzajemne związki między tymi pojęciami przedstawiono schematycznie na rysunkach 4 i 5. Schematy te odnoszą się do omawianych już tabel J, O, R, OJ oraz do tabel przedstawionych niżej: 270

9 Model informacyjno-decyzyjny struktury danych o obiektach zarządzania Rys. 4. Związki między wariantami gotowości jednostek organizacyjnych i operacjami oraz zasobami w określonych rolach Rys. 5. Związki między wariantami gotowości jednostek organizacyjnych i rolami dopuszczalnymi dla ich rodzajów oraz rolami używanych w nich zasobów 271

10 M. Zaborowski K wykaz ról jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego k nazwa nazwa roli jednostek organizacyjnych L wykaz ról zasobów atrybuty klucza głównego l nazwa nazwa roli zasobów Q wykaz rodzajów jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego q nazwa nazwa rodzaju jednostki organizacyjnej typ typ jednostki organizacyjnej (jak dla tabeli J) RL wykaz dopuszczalnych ról zasobów atrybuty klucza głównego r, l ORL wykaz ról zasobów potrzebnych w operacjach i procesach atrybuty klucza głównego o, r, l atrybuty kluczy obcych k QK wykaz ról dla określonych rodzajów jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego q, k QKRL zestawienie ról zasobów potrzebnych do operacji wykonywanych w określonych rolach jednostek organizacyjnych określonego typu atrybuty klucza głównego q, k, r, l KRL zestawienie ról zasobów potrzebnych do operacji wykonywanych w określonych rolach jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego k, r, l JG wykaz wariantów gotowości jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego j, g atrybuty kluczy obcych q OJG przydział operacji i procesów do wariantów gotowości jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego o, j, g atrybuty kluczy obcych k, q OJGRL wykaz ról zasobów używanych w operacjach dopuszczalnych w wariantach gotowości jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego o, j, g, r, l atrybuty kluczy obcych k, q liczba liczba egzemplarzy zasobu używanych w danej roli do operacji w jednostce organizacyjnej 272

11 Model informacyjno-decyzyjny struktury danych o obiektach zarządzania JGRL wykaz ról zasobów używanych w operacjach jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego j, g, r, l atrybuty kluczy obcych q liczba liczba egzemplarzy zasobu używanych w danej roli w danej jednostce organizacyjnej JGR wykaz rodzajów zasobów używanych w operacjach jednostek organizacyjnych atrybuty klucza głównego j, g, r atrybuty kluczy obcych q liczba liczba egzemplarzy zasobu używanych w jednostce organizacyjnej 6 Wnioski W MIDSZ struktura wszelkich danych o dowolnym obiekcie zarządzania może być opisana za pomocą tylko 14 atrybutów kluczowych i związków między nimi. Do rozróżniania klas informacji i decyzji dotyczących omawianych tu jednostek organizacyjnych, operacji, procesów, produktów i zasobów wystarczy niewielka liczba dodatkowych atrybutów kluczowych. Dzięki temu, przy całej ogólności MIDSZ, jego struktura jest stosunkowo prosta. Literatura 1. van der Aalst W., van Hee K.: Workflow Management. Models, Methods and Systems. MIT Press, Jensen K.: Coloured Petri Nets. Springer-Verlag. Berlin Landvater D.V., Gray C.D.: MRP II Standard System, Oliver Wight Publications, Zaborowski M.: Zarys struktury danych modelu informacyjno-decyzyjnego systemów zarządzania. W: Kozielski St. i inni (red.) Bazy danych. Modele, technologie, narzędzia. Analiza danych i wybrane zastosowania, WKŁ 2005, str Zaborowski M.: Modele elementarnych operacji biznesowych. Rozdział 1.5 w A. Kwiecień, K. Wódz (red.) Techniczne i społeczne problemy zastosowania internetu, WKŁ 2005, str Zaborowski M.: Model informacyjno-decyzyjny struktury funkcjonalnej systemów produkcyjnych. W: Knosala R. (red.) Komputerowo Zintegrowane Zarządzanie, Oficyna Wyd. Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcją, Opole 2006, tom II, str Zaborowski M.: Model informacyjno-decyzyjny zarządzania zasobami. Rozdział 5 w M. Gruz, M. Lisiński (red.), P. Markiewicz, H. Walica, M. Zaborowski Zarządzanie zasobami w przedsiębiorstwie. Preprint

12