分解法确定工作流的瓶颈

分解法确定工作流的瓶颈工作流瓶颈管理具有一套步骤。在一个过程中,工作由开始输入,经过一系列的中间活动,最后输出,形成工作流。这犹如河水经过一个个岸口，岸口的最小流截面将限制着整个河流的流量，这个最小流量的岸口就成为了整个河流的瓶颈。因此，加强对工作流的瓶颈管理，找出工作流的瓶颈，改善整个工作流，是提高整个过程业绩的有效手段。工作流的瓶颈管理可以分为以下四个步骤：第一，确定工作流的瓶颈；第二，产生消除工作流瓶颈的解决方案；第三，对解决方案进行成本/效益分析；第四，优化解决方案。工作流瓶颈的管理是一个持续不断的过程，原有工作流一个瓶颈的发现和解决，使得工作流得到优化，其过程业绩上升，同时又会产生一个新的瓶颈，这是对隐藏的深层次问题的暴露。我们可以用图1来表示这一过程。图1工作流瓶颈管理步骤瓶颈一词较早用于生产设备能力的描述，是指一条流水线的最大生产能力取决于该流水线众多设备中能力最小的设备。只要扩大能力最小的设备的能力，就打破了原来的瓶颈，使整个流水线的生产能力得到提高。后来，瓶颈这个概念的使用范围逐步扩大到许多行业，泛指那些限制了整体最大能力（水平）的、少数能力（水平）最小的几个因素。解决这一问题的办法也常常是从这少数几个因素出发，通过这几个因素问题的解决而达到整体水平超越的效果。因此，本文认为工作流的瓶颈是指那些限制工作流整体水平（包括工作流完成时间，工作流的质量等）的单个因素或少数几个因素。确定瓶颈的方法有关键路径法、网络评审法、负荷分析法等。本文提出一种优化工作流的分解方法来找出工作流的瓶颈。分解法确定工作流的瓶颈可以通过下列步骤进行：一、确定优化工作流的目的既然工作流的瓶颈是限制企业过程的一个或少数几个因素，那么优化工作流就是为了打破这些限制，提高企业过程的业绩。如利用工作流软件使某些任务的工作流动自动化，可以缩短时间，提高过程输出的效率，因此提高过程的时间效率就可以作为这个优化的目的。优化的目的可以多种多样，如通过工作流的优化来控制过程输出的质量；通过分析工作流找出限制过程容量的瓶颈活动，提高过程的能力等。二、画出工作流图企业经过BPR形成了一个个过程，过程与过程之间的联系比较小，而过程内部的联系则比较大。这样，在一个过程内部的工作具有较大的相互影响力和联系性，过程之间工作的关系比较松垮。所以，为了描述整个工作流的状况，可以先描述出企业过程内部的工作流，而过程与过程之间的工作流动可以视为过程工作流的输入与输出。在一个过程内部，工作从开始输入，经过一个个活动加工变化向下传递，最后输出。在传递过程中，工作是不变的，而活动是工作处理的主要场所。因此，可以用描述活动的办法来近似地表示工作流,也就是说首先画出过程内部的所有活动,然后再画出与优化目的相关的活动与活动之间的联系。过程内部活动之间的关系有三种基本结构：串行结构、反馈结构和并行结构，如图2所示。图2活动与活动之间的关系串行结构表示一个活动A的输出作为另一个活动B的输入，它们在时间上顺序执行；反馈结构表示第二个活动B接受第一个活动A的输入，同时它的输出又作为第一个活动的输入来调整第一个活动；并行结构表示活动B和活动C在时间上可以同时处理，结果一起输出到活动D中处理。一个过程一般存在很多活动，而活动之间的联系又比较复杂，如果把所有的活动和所有的联系都画出来，那将是一个很复杂的网络图，理解和分析难度增大。因此在画工作流图时，应当以优化的目的为中心，剔除那些与优化目的无关的活动以及活动之间的联系。三、分解输入/输出集1.明确分解输入/输出集的目的分解输入是为了分析哪些输入子集构成了活动的瓶颈。常常存在这种情况，通过观察可以定性地确定某个地方或者某个部门的工作存在瓶颈，但是却无法了解形成瓶颈的原因，因而不能采用适当而有效的办法来解决问题。通常，如果发现某个部门的工作堆积,或者该部门的工作无法满足其他部门的需求，那么便想当然地增加劳动力；反之，则考虑减少劳动力。但是到底应该增加多少劳动力呢？于是只有在实践中不厌其烦地尝试，增加几个人，再减少几个人，反反复复，直到比较满意为止。这是一个极费时间和成本的过程，同时增加劳动力并不一定能够消除瓶颈，因为有时候瓶颈并非是由于劳动力不足造成的。作为一个整体往往比较难发现隐藏在深处的原因，而分解则有助于寻找原因。例1：某部门中活动A的输入集为I{i1,i2,i3,...im}，输出集为O{o1,o2,o3,...om}，存在{i1,i2,i3,...im}，使；表示决定)。下面分析瓶颈形成的假设原因及解决方法：第一，部门内部处理能力不足，分解能够确定增加劳动力的类型。假设瓶颈的原因是部门里处理o1,o3的人手不够，那么增加劳动力能够解决问题，但是增加什么类型的劳动力呢？只有分解后，才知道要增加能够处理o1、o3的人，即能够加工{i1,i2,ik}{i3,i4,i5,…ij}的劳动力，而不是其他类型的劳动力。同时由于所需增加劳动力的类型已经确定,因此也就能够比较精确地估算出增加劳动力的数量。第二，部门内部处理能力充足，分解有助于找到瓶颈的确切原因。假设瓶颈形成的原因不是部门内部的处理能力不够，那么此时增加劳动力无助于瓶颈问题的解决。例如在产生o3时，要求i3,i4，i5,...,ij必须同时处理。因此必须i3,i4,i5,...,ij全部到达后才能开始处理，否则必须等待。现在实际情况为i4,i5,...,ij都到达后还必须等较长的时间t后，i3才能到达，这样等待i3的到来就延长了活动A的处理时间，活动A的平均处理能力就要下降。故i3可以视为活动A的一个瓶颈。但是如果不对输入集进行分解，那么只能看到活动A效率低下的现象,却无法挖掘其中深层次的原因：瓶颈的症结并不在该部门内部，而是部门外部i3的姗姗来迟造就了效率的低下。输出的分解同样是为了便于瓶颈的分析。输出集分解后得到各个子集O{o1,o2,o3,...om}。由于工作在一个活动完成后，传给下一个活动，所以某个活动的输入与上一个活动的输出有较大的相似之处。因此上一个活动输出的分解对下一个活动输入的分解有一定的参考价值；甚至在很多情况下，可以把上一个活动的输出集本身或经修正后的结果，作为下一个活动的输入。在这种情况下有以下结论：(a)无耽搁的信息流io=(1＋i)I(b)物流或有耽搁的信息流io＋传递因素=(1＋I)o其中ji为第j个活动的输入子集，jo为第j个活动的输出子集。由于信息技术的发展，尤其是Internet、Intranet、Groupware的发展，使得信息的空间传递和交流十分便利。在图3(a)中使用了信息技术，可以不考虑信息的传递因素；物流一般有较长的耽搁时间，它和那些有耽搁的信息流用图3(b)表示。对输出集分解的另外一个原因是为了建立输入/输出子集的映射关系。建立输入/输出集的映射关系是为了以过程观点来分析出现瓶颈的某些症结。如例1中，i3的迟到可能是由于在传递过程中被耽搁，但是如果i3在传递过程中并没有耽搁，那么就必须进一步分析活动A前面的一个活动（假设为活动B）产生i3的情况，即生成o3'（o3'为活动B的一个输出子集）的情况，依此类推，一直追溯到发生问题的最终根源。在追溯过程中，每个活动的输出子集向输入子集转换时，必须用到输入/输出映射关系。这样，如果对某项输出一直追溯到最初的输入，那么所得到的一个分析数据链可以反映这个过程。这样有助于用过程的观点来分析和优化这个过程。2．输入/输出分解的原则如何分解活动的输入和输出呢？下面先定义3个概念：定义1：我们把每一个输入/输出子集称为一个因子，其中输入子集i1,i2,i3,...im称为输入因子；输出子集o1,o2,o3,...om称为输出因子。定义2：每一个输入/输出子集都有一些描述性能的指标，如时间、成本等，我们把这些指标称为输入/输出子集的性能指标。如某活动的输出子集为一条信息，那么信息的真实程度、到达时间等指标都可以用来描述这条信息的性能，这些指标可以称为这个输出子集的性能指标。定义3：一个因子如果能够比较自然地找到它的性能指标，那么称该因子为完整的因子。根据以上定义可提出输入/输出分解的原则。原则1：分解子集之间的独立性应尽量大。输入子集i1,i2,i3,...im之间，输出子集o1,o2,o3,...om之间的相互独立性应尽量大。这个要求颇像软件工程中的模块划分的原则块内联系尽量大，块间联系尽量小。这样分解有助于保证每个输入/输出子集都是完整的因子。原则2：分解应该自然。如果分解不自然，以分解为目的而分解，那么在进行输入/输出子集映射时将很难把输入子集和输出子集匹配起来，也难以保证第一个原则。分解自然原则和分解独立性原则具有一致性，它们互相补充，共同提高因子的完整性。原则3：分解不要过细，要突出关键因子和差异因子。所有分析的最终目的是为了消除瓶颈,改善活动的性能。分解可以找出各个因子的性能差异,从而得到限制工作流的因素。因此对于某些性能指标相近的并且可以合并的因子，应当合并为一个因子。这样分解所得因子的性能各不相同，形成差异因子。分解要便于分析，分析是为了改善工作流，提高过程的业绩。如果对许多性能指标相近的因子进行深入分解，那么一方面使得分解所得的因子数量骤增，增加不必要的工作负担和分析的复杂性；另一方面又淡化了其他因素，很难确定哪些因子是能够有效改善工作流的关键因子。原则4：分解时尽可能使输入子集和输出子集的映射关系简单。输入子集与输出子集的映射关系有：一对一，一对多，多对一，多对多，如图3所示。{i}←→{o}{i}←→{O1,O2,O3,…Oj}(a)一对一(b)一对多{i1,i2,i3,…ij}←→{o}{i1,i2,i3,…ik}←→{o1,02,03,…od}(c)多对一(d)多对多图3输入/输出子集映射关系图很显然，（a）中一对一的关系最简单，便于分析；（b）中的一对多和（c）中的多对一较为复杂；（d）中的多对多最复杂，分析难度最大。3．分解输入/输出方法活动是企业过程的基本元素，可以理解为对企业的多种资源（包括物料、资金、信息、人力等）的简单变换或操作，即受一定的控制约束，遵循一定的机制，对一个或多个输入处理后产生一个或多个输出。如图4所示。图4企业过程的基本元素――活动活动中的输入集和输出集可以进行分解，输入集I可分解为i1,i2,i3,...im,记为{i1,i2,i3,...im};输出集O分解为o1,o2,o3,...om,记为O{o1,o2,o3,...om}。经过分解获得输入和输出子集的某种映射关系：O=f(I)或O{o1,o2,o3,...om}=f（{i1,i2,i3,...im})实际上，这种映射法则f一般很难找到，但这并不影响分析，因为我们只要知道哪些输入和哪些输出存在着对应关系，而不必了解他们的对应关系到底是什么。有四条原则可以帮助寻找这些对应关系：原则1：输入为物流，输出也为物流。原则2：输入为信息流，输出也为信息流。原则3：输入与输出在量上应该平衡。这并不是说有多少输入就有多少输出这种表面上的数量绝对相等，这种相等显然是不可能的。而是说输入经过一定的变换、分解、重组，最后形成输出,它们在量上是平衡的。原则4：输入有果，输出有因。输入有果指的是输入一定要对输出的结果有贡献，否则这个输入就是多余的，可以取消；输出有因指的是每个输出可以找到相关的输入，否则这个输出就是主观创造的，不符合实际。这种关系可以用如下关系矩阵来描述：0表示没有联系1表示有联系上述矩阵所表示的活动的输入输出中，每一行表示某个输入子集与对应的输出子集有联系，或者说，某个输入子集影响着对应的输出子集。矩阵的第一行表示输入子集i1与输出子集o1,o3等有联系；每一列表示某个输出子集由哪些输入子集决定；第一列表示输出子集o1由输入子集i1,i2,i3等决定。四、对分解的结果进行量化为了能准确地确定工作流的瓶颈位置,详细地了解该瓶颈的当前状态,必须有一个办法对活动进行量化。1．确定因子的性能指标每个因子的性能指标可能很多，如何确定哪些性能指标有用呢？性能指标主要取决于分析工作流的目的，可分析与目的选择相关的