业务流程建模仿真功能介绍_new

业务流程仿真功能说明

一、 总述

业务流程仿真工具是由清华大学自动化系集成化企业制造实验室开发完成的，基于工作流理论的仿真系统。使用业务流程仿真系统可以针对实际物流、制造、生产等流程进行模型的构建及过程仿真，得到拟实仿真结果，通过分析资源利用率、活动排队、成本等数据，对实际排产、流程优化提供必要参考。

业务流程仿真工具与集成化企业建模工具直接集成，流程、资源、组织的建模和资源的配置工作在建模平台中完成，而业务流程仿真工具可以提供仿真场景配置、仿真运行展示以及仿真结果输出和展示的功能。以下各部分分别针对各部分功能进行简单介绍。

二、 仿真配置功能

仿真配置是进行业务流程仿真的第一步骤，只有进行了正确的配置，业务流程仿真才能得到正确、有效、接近实际情况的结果。在仿真配置中，仿真者需要对业务流程、资源（组织）以及仿真场景等内容进行配置。以下分别对各部分的配置内容进行介绍。

1. 业务流程建模及配置

1) 过程视图

业务流程配置在集成化建模工具的建模窗口中完成，通过对实际的业务流程进行抽象，使用活动网络图的方式表现并建模。当前业务流程仿真工具中，可以提供开始节点、结束节点、活动节点、过程节点、与节点、或节点、异或节点、决策节点等。在建模窗口中可以完成相应的业务流程图过程视图建模。

在完成业务流程过程视图建模后，可以针对不同的节点配置对应的仿真数据。比如对于活动节点，要设置活动完成时间的长度，这个长度可以是正态分布、常数、指数分布等，同时，还要将活动引用的资源和人员添加进活动的资源列表和人员列表，包括使用的资源和人员的类型以及数量。

2) 资源、人员数目设置

在资源、组织视图中，添加相应的资源，并为其设置资源名、资源类型、资源数目等，同时在组织视图中添加相应的人员，并为人员分配职位、角色等。这些资源作为仿真所使用的资源库，与实际的情况相对应。

2. 仿真场景设置

相同的业务流程在不同的时间、工作班次等情况下，会得到不一样的仿真结果，因此，在完成了业务流程数据的基本配置后，本工具还提供了仿真场景的设置功能。仿真场景中可以针对仿真开始时间、结束方式、事务到达频率、工作时间表、异常事件等内容进行设置。

● 设置仿真开始时间：设置仿真开始的日期与时、分、秒；仿真时将会以仿真开

始时间作为本次仿真的起点，以决定仿真过程中工作时间表的使用。

● 设置仿真结束方式：设置仿真结束的方式，本工具可以提供两种方式。

✓ 按时间结束：设置仿真时间长度（如10天），到达仿真规定时间长度后，

仿真自动终止；

✓ 按事务完成数目结束：设置仿真对应的事务，当完成了指定数量的事务后，

仿真自动终止。

● 设置仿真时间单位：设置对应的仿真时间单位，作为仿真计时的基准。包括时、

分、秒等。

● 安全事务数限制：设置仿真系统中存在的最大事务数目，若超过该数目，则停

止仿真。

● 设置仿真事务：即到达仿真开始节点的事务名称、到达时间间隔（包括正态分

布、指数分布、常数等）、一次到达多少个，同时可以设置是否有超时事务（即在非工作时间，事务是否到达）。实际生产、公司流程中，与事务对应的内容包括医院中的病人到达、生产中的原料投放等。

● 设置仿真时间工作表：即设置仿真的工作时间表，以一周为周期，可以设置一

周内每一天的工作时间。并且可以设置特殊节假日。仿真过程中，活动节点和资源将按照此时间表进行工作。

● 设置异常事件：可以设置异常事件，比如事务到达。即在仿真事务按一定的频

率到达之外，还可以设置事务的异常到达

以上这些统称为仿真场景，可以保存仿真场景，下次运行直接使用。

3. 仿真动画设置

业务流程仿真工具不仅可以通过仿真得到拟实流程数据结果，同时可以即时展示仿真动画，显示各活动节点排队、事务处理等情况，在配置界面中可以针对仿真动画进行设置，包括仿真动画是否显示以及仿真动画的运行速度等。

图 1 仿真动画设置

4. 资源数量动态变化设置

仿真工具中，资源数量既可以是固定数量，同时也可以针对具体时间段，设置资源数量的变化，在配置界面中可以针对所有的 资源设置对应的动态变化数量，以符合实际的需求。比如资源A 数目是10，在4月27号数目由于某种原因，数目变成9，则可以在这里添加对应的资源A 的变化情况。

图 2 仿真资源动态设置

5. 活动时间动态设置

图 3仿真活动时间动态设置

在仿真场景设置中已经为一次仿真绑定了工作的时间。此外，业务流程仿真可以满足用户对仿真中某些活动的加班需求或者特殊工作时间的需求。可以通过它来设置某一活动在特定日期的特定工作时间。

三、 仿真运行功能

在完成业务流程仿真的配置部分后，可以开始仿真过程的运行。使用者可以通过“开始”、“结束”、“暂停”等按钮实现仿真过程的开始、结束以及暂停。同时，在运行过程中会显示相应的仿真动画如下图所示，仿真动画会动态地显示仿真当前进行的状况。在显示中，代表有一个事务在排队，代表有一个事务正在被处理，代表有1个事务正在被处理、有12个事务正在排队、有28个事务处理完成或者正在处理。

图 4 仿真动画显示

在屏幕下方会显示仿真状态、当前时间（绝对时间）、已运行时间（相对时间长度）和非工作时间（相对时间长度）。如下图所示：

图 5 仿真状态栏

四、 仿真的结果

在仿真结束后可以，业务流程仿真工具可以自动生成仿真相关的报表，分为时间、成本、资源、队列四个部分展示仿真结果。为决策提供参考。

● 时间：包括每个过程和每个节点的完成事务数、平均周期、平均工作时间、平

均等待时间、平均等待资源时间、平均非活动时间；

● 成本：包括每个过程和每个节点的总成本、总设备成本、总人力成本、总原材

料成本、总标准成本、总超时成本、总增值成本、总非增值成本；

● 资源：包括每个被引用资源的资源总数、使用次数、平均利用率、平均忙碌时

间、平均闲置时间、平均超时时间、平均成本、总成本。用户还可以通过曲线图看到随仿真时间变化而变化的资源总数、资源忙个数、等候该资源的事务数。该图支持时间的缩放功能，即用户不仅可以查看整个仿真时间段内资源的相关情况，还能对自己感兴趣的某个时间段的情况进行放大。

● 队列：包括每个节点的的平均等待数量、最大等待数量、最大活动中数量、最

大容量。用户还可以通过曲线图看到随仿真时间变化而变化的活动忙、闲状况，同样也支持时间的缩放功能。

以上内容均支持表格显示和图形可视化显示等两种方式。

每次仿真结束生成的结果会被自动保存，可以通过仿真窗口的“数据”-“仿真数据管理”随时调用查看此前生成的仿真数据。