Моделирование процесса обслуживания бизнес-приложений в среде AnyLogic

ИТ-инфраструктура крупного предприятия является крайне сложным объектом и включает в себя множество составляющих, каждая из которых требует к себе внимания и влияет на работу остальных компонентов инфраструктуры. Одной из главных задач является правильная организация операционной деятельности ИТ-отдела [6]. Операционная деятельность подразумевает выполнение целого комплекса задач, а именно: обслуживание рабочих мест, обслуживание бизнес-приложений, обслуживание центров обработки данных и, непосредственно, контроль. Обслуживание бизнес-приложений является крайне важной задачей в условиях современного бизнеса, когда бизнес-приложения использует практически каждая компания, независимо от её размера. Именно поэтому рассмотрение данного процесса является особенно актуальным. Объектом настоящего исследования явился процесс обслуживания бизнес-приложений. Целью – анализ процесса обслуживания бизнес-приложений, оценка и определение способов повышения его эффективности.

Для достижения поставленной цели необходимо было выполнить ряд задач: создать ментальную карту предметной области; построить процессную модель в нотации IDEF3 и имитационную модель процесса в среде AnyLogic; провести опыты на модели; проанализировать полученные результаты.

Ментальные карты отображают всю картину в целом, что позволяет установить все взаимосвязи между объектами, даже если изначально они были не так очевидны [8]. На рисунке 1 представлена ментальная карта, описывающая структуру процессов управления операционной деятельностью ИТ-отдела в целом.

Рисунок 1. Ментальная карта «Управление операционной деятельностью ИТ-отдела»

На ментальной карте отображены функции управления операционной деятельностью ИТ-отдела (обслуживание бизнес-приложений; обслуживание центров обработки данных; обслуживание рабочих мест; контроль). Каждая функция, в свою очередь разбивается на подфункции.

Рассматриваемый процесс обслуживания бизнес-приложений включает в себя следующие подфункции: прием заявки; диагностика неисправностей обслуживания бизнес-приложений; план-график проведения работ по обслуживанию бизнес-приложений; мониторинг работы; консультирование пользователя.

Ментальная карта позволила наглядно представить и структурировать предметную область, выполнить разбиение сложного процесса на ряд функций и соответствующих им подфункций, а также добиться общего видения всех компонентов, которые включает в себя управление операционной деятельностью ИТ-отдела.

Для эффективного управления любым процессом, необходимо иметь также детальное представление о его сценарии и структуре сопутствующего документооборота [3]. Для решения данной задачи была использована методология IDEF3-диаграмм. Диаграммы IDEF3 могут быть использованы в моделировании бизнес-процессов для анализа завершенности процедур обработки информации. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например, последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время [7].

В исследовании в нотации IDEF3 был описан процесс обслуживания бизнес-приложений. Процесс рассматривался с точки зрения руководителя ИТ-отдела, целью построения диаграммы явилось отображение процесса обслуживания бизнес-приложений.

В ходе выполнения работ могут возникать альтернативные сценарии развития событий. Для этого в нотации IDEF3 предусмотрено использование перекрестков, отображающих логику взаимодействия стрелок при слиянии и разветвлении. На рисунке 2 представлена декомпозиция контекстной диаграммы «Обслуживание бизнес-приложений».

Рисунок 2. Декомпозиция процесса «Обслуживание бизнес-приложений» в нотации IDEF3

Процесс обслуживания бизнес-приложений начинается с приема заявки, на основании которой составляется перечень неисправностей. После этого процесс проходит перекресток исключающее ИЛИ и, если неисправности находятся вне компетенции ИТ-отдела, происходит обращение к руководству для вызова представителей аутсорсера. Далее производится диагностика неисправностей. Часть заявок идет на выход, так как не во всех случаях диагностику удается провести.

Следующим шагом является составление описания выявленных проблем, после чего процесс проходит перекресток исключающее ИЛИ, который направляет процесс обратно в блок «Диагностика неисправностей», если необходима дополнительная диагностика, или далее, в блок «Составление плана-графика проведения работ», в случае, если дополнительная диагностика не требуется.

После составления плана-графика проведения работ перекресток асинхронное ИЛИ предписывает выполнение одного или нескольких из процессов: обновление, устранение проблем, расширение. По выполнении необходимых работ с помощью перекрестка асинхронное ИЛИ происходит слияние потоков в один, перечень устраненных проблем.

Последними шагами являются мониторинг работы и консультирование пользователя. На выходе получаем документ «Акт выполненных работ».

После построения ментальной карты процесса управления операционной деятельностью ИТ-отдела, а также описания функции «Обслуживание бизнес-приложений» в нотации IDEF3 можно перейти к созданию имитационной модели исследуемого процесса в среде AnyLogic.

Имитационная модель в среде AnyLogic – это компьютерная программа, которая описывает структуру и воспроизводит поведение реальной системы во времени. Имитационная модель позволяет получать подробную статистику о различных аспектах функционирования системы в зависимости от входных данных. Имитационный подход незаменим, когда модель должна быть сопровождена анимационной презентацией (симуляцией) [5].

Схема имитационной модели «Обслуживание бизнес-приложений» в среде AnyLogic представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема имитационной модели «Обслуживание бизнес-приложений»

Между принятием и уничтожением заявки процесс проходит этапы: составление списка неисправностей; диагностика; описание проблем; составление плана-графика; проведение работ; консультирование. На этапе диагностики заявка может быть направлена на выход и уничтожена, если проведение диагностики не представляется возможным. Вне модели это означает передачу заявки руководству для принятия решения о дальнейших действиях.

После выполнения всех необходимых настроек для каждого элемента схемы имитационной модели была проведена визуализация исследуемых процессов: построена 2d модель (рисунок 4), которая представляет собой схематичное отображение здания офиса. Схема разделена на 3 области: операторская; ИТ-отдел; рабочие места.

Ломаные линии показывают траекторию движения сотрудников.

Рисунок 4. 2d изображение имитационной модели «Обслуживание бизнес-приложений»

В правой части схемы установлена камера, которая фиксирует происходящее в модели с выбранного ракурса. Для отображения модели в 3d необходимо специальное окно, в параметрах которого выбирается камера, с которой нам нужно получить 3d отображение процессов.

Для более наглядного отображения работы модели, были добавлены диаграммы. Первая диаграмма отображает среднее время проведения каждой из работ. Вторая – статистику по заявкам: сколько заявок было принято, сколько из них успело выполниться до завершения эксперимента, а также число заявок, переданных в другое подразделение по причине невозможности диагностики. Полный набор объектов модели представлен на рисунке 5.

Рисунок 5. Имитационная модель «Обслуживание бизнес-приложений» с полным набором объектов

Далее, для того, чтобы иметь возможность проводить эксперименты на созданной модели, к выбранным блокам были добавлены параметры, которые будут изменяться специально созданными переключателями, доступными в режиме проведения эксперимента. В качестве параметров в исследовании были выбраны: интенсивность поступления заявок; максимальное количество заявок, прибывающих за один такт; время проведения диагностики; скорость прибытия/поступления заявок; количество сотрудников ИТ-отдела на этапе «Проведение работ». Для того чтобы сделать условия проведения экспериментов равными, было установлено единое время проведения каждого эксперимента – 100 часов (модельное время). На рисунке 6 представлен результат проведения одного из экспериментов.

Рисунок 6. Результат проведения эксперимента

В окне проведения эксперимента отображаются: схема имитационной модели; 2d модель здания офиса; 3d модель; графики, наглядно иллюстрирующие показатели интересующих параметров. В результате проведения машинных экспериментов в среде AnyLogic было определено, что:

1.  Важно уделить внимание интенсивности и количеству поступающих заявок. На это нужно ориентироваться при принятии решения о любых изменениях в работе ИТ-отдела.

2.  При большом потоке заявок операторы не успевают производить их обработку, из-за чего образуется очередь. Необходимо увеличить количество операторов в случае большого количества заявок.

3.  Следует искать способы увеличения скорости выполнения таких операций, как описание неисправностей и диагностика.

4.  При интенсивности поступления заявок равной 0,05 и количеству поступающих заявок равному 1 вполне достаточно двух сотрудников ИТ-отдела.

Аналитическая обработка полученных выводов позволила увеличить эффективность обслуживания бизнес-приложений, а с экономической точки зрения, обеспечить более высокую прибыль, так как данные рекомендации позволяют обрабатывать больше заявок и уменьшить очереди [2]. Имитационная модель, построенная в среде AnyLogic, является универсальной и может быть использована для оценки эффективности работы многих производственных процессов [4] или, например, динамического бизнес-планирования инвестиций [1]. Необходимо только лишь изменить или добавить некоторые параметры. В дальнейшем модель может быть расширена. В частности, могут быть рассмотрены дополнительные функции, составляющие процесс обслуживания бизнес-приложений.