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1Petri網(wǎng)建模與Area仿真方法

1.1Petri網(wǎng)建模基本理論Petri網(wǎng)是1962年由聯(lián)邦德國的CarlAdamPetri在其博士論文《用自動機通信》中首先提出來的。經(jīng)過40多年的發(fā)展，不僅Petri網(wǎng)理論本身已形成一門系統(tǒng)的、獨立的學(xué)科分支，而且Petri網(wǎng)在計算機科學(xué)技術(shù)、自動化技術(shù)、機械設(shè)計與制造以及其他科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域都到廣泛的應(yīng)用。Petri網(wǎng)不僅可以刻畫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)，而且可以描述系統(tǒng)的動態(tài)行為與系統(tǒng)中可能發(fā)生的各種狀態(tài)變化以及變化，之間的關(guān)系。Petri網(wǎng)用4個元素對系統(tǒng)進(jìn)行建模，分別是庫所（Place）、變遷（Transition）、弧（Arc）、標(biāo)識（Token）。它利用庫所、變遷和弧的鏈接表示系統(tǒng)的靜態(tài)功能和結(jié)構(gòu)，通過標(biāo)識的移動描述系統(tǒng)的動態(tài)行為。

1.2基本Petri網(wǎng)模型

1.2.1順序。如果任務(wù)一個接一個地執(zhí)行，稱之為順序執(zhí)行。如圖1所示，S1、S2、S3按照在圖中出現(xiàn)的順序執(zhí)行，用順序執(zhí)行可以模擬一個線性執(zhí)行過程。

1.2.2并行。如果多個任務(wù)可以同時執(zhí)行或以任意次序執(zhí)行，稱之為并行執(zhí)行。如圖2所示，T1是一個AND-spilt任務(wù)，它使得多個任務(wù)能被同時處理；T4是一個AND-join任務(wù)，它能夠同時兩個或多個并行流，并行執(zhí)行可以大大的節(jié)省時間。

1.2.3選擇。必須在兩個或者多個任務(wù)中選擇一個執(zhí)行，稱之為選擇執(zhí)行。如圖所示，變遷T11、T12和庫所S2、S3構(gòu)成的網(wǎng)稱作為一個OR-spilt，它在兩個任務(wù)之間選擇一個；變遷T21、T22和庫所S4、S5構(gòu)成的網(wǎng)稱作為一個OR-join。選擇反映了系統(tǒng)資源的競爭狀況。

1.2.4循環(huán)。模型中某個任務(wù)反復(fù)執(zhí)行，稱之為循環(huán)執(zhí)行。如圖4所示，變遷T決定T4是否需要執(zhí)行，以及執(zhí)行的次數(shù)，直到滿足T3執(zhí)行的條件。

1.3Petri網(wǎng)建模方法及步驟。①建模方法Petri網(wǎng)中有兩類元素：庫所和變遷（Transition），用庫所表示狀態(tài)（S），如事件發(fā)生的條件、地點、資源、等待隊列等；用變遷表示活動（T），如事件的執(zhí)行、動作、消息的發(fā)送與接收等。其中，庫所中的資源個數(shù)用標(biāo)識（token）來表示。Petri能較好地描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，用順序關(guān)系、并行關(guān)系、選擇關(guān)系、循環(huán)關(guān)系等特征來表達(dá)生產(chǎn)過程中每一步生產(chǎn)環(huán)節(jié)和加工序列。②建模步驟。明確流程的輸入和輸出，也即流程的目標(biāo)；明確流程為達(dá)到目標(biāo)所經(jīng)過的步驟，畫出結(jié)構(gòu)層模型（即任務(wù)執(zhí)行的偏序關(guān)系）；根據(jù)需要畫出某一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的詳細(xì)流程圖；確定模型中的標(biāo)識屬性，初始標(biāo)識；如果是高級Petri網(wǎng)還要確定顏色輸入輸出函數(shù)；如果可能和參考模型作對比，修正該子模型。

1.4Arena仿真方法仿真起源于20世紀(jì)60年代。仿真是根據(jù)研究的系統(tǒng)的模型，利用計算機進(jìn)行實驗研究的一種方法，一般定義為：“為了分析與研究已經(jīng)存在的或尚未建成的系統(tǒng)，首先建立模型并安放到計算機上進(jìn)行實驗的過程就稱為仿真”。Arena是美國SystemModeling公司于1993年開始基于仿真語言SIMAN及可視化環(huán)境CINEMA研制開發(fā)的可視化交互集成式商業(yè)化仿真軟件，為不同需求的用戶開發(fā)了多種產(chǎn)品類型。作為通用的可視化仿真環(huán)境，Arena的應(yīng)用范圍十分廣泛，幾乎覆蓋可視化仿真的所有領(lǐng)域。在物流領(lǐng)域，Arena的應(yīng)用涉及從供應(yīng)商到客戶的整個供應(yīng)鏈，包括供應(yīng)商管理、庫存管理、制造過程、分銷物流、商務(wù)過程以及客戶服務(wù)等。Arena是美國SystemModeling公司于1993年開始研制開發(fā)的新一代可視化通用交互集成仿真環(huán)境。基于SIMAN/CINEMA發(fā)展起來的Arena，很好地解決了計算機仿真與可視化技術(shù)的有機集成，兼?zhèn)涓呒壏抡嫫?simulators)易用性和專用仿真語言柔性(flexibility)的優(yōu)點。并且還可以與通用過程語言，如：VisualBasic，F(xiàn)ORTRAN和C/C++等編寫的程序連接運行。目前，SystemModeling公司推出的Arena10.0版代表了現(xiàn)代計算機仿真軟件的最新水平。

2基于供應(yīng)鏈管理環(huán)境下的業(yè)務(wù)流程再造

在供應(yīng)鏈管理環(huán)境下，由于企業(yè)面臨的外部環(huán)境不斷變化，企業(yè)只有將再造的范圍由企業(yè)內(nèi)部擴展到供應(yīng)鏈上企業(yè)與企業(yè)之間，才能在激烈的競爭中贏得優(yōu)勢。基于供應(yīng)鏈管理環(huán)境下的業(yè)務(wù)流程再造把再造放在供應(yīng)鏈管理的環(huán)境下，因此，只有聯(lián)合其他企業(yè)才能更好地完成再造，企業(yè)在認(rèn)清自己核心業(yè)務(wù)流程的同時，將非核心業(yè)務(wù)流程外包給鏈上的其他企業(yè)。具體實施步驟如圖5所示。

2.1識別現(xiàn)有流程基于供應(yīng)鏈上的業(yè)務(wù)流程再造由供應(yīng)鏈上的核心或主導(dǎo)企業(yè)發(fā)起和倡導(dǎo)，聯(lián)合其他企業(yè)，成立流程再造小組，對鏈上現(xiàn)有流程進(jìn)行分析，識別出哪些流程是核心業(yè)務(wù)流程，哪些流程是非核心業(yè)務(wù)流程，從而確定企業(yè)流程再造合適的切入點，以便設(shè)定具體的再造目標(biāo)。實施BPR時，應(yīng)選擇對實現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)有重要影響的核心業(yè)務(wù)流程作為再造對象。選定的這些的業(yè)務(wù)流程應(yīng)具有如下特點：①流程本身舉足輕重，對顧客影響巨大。②實施流程再造能取得顯著進(jìn)步。③對此流程再造切實可行。

2.2分析、診斷現(xiàn)有流程進(jìn)一步分析需要再造流程的薄弱環(huán)節(jié)以及潛在的病癥，為后續(xù)的再造工作做好準(zhǔn)備。首先，要找出流程的主要問題是什么，企業(yè)需要針對具體問題分析病因。其次，要針對企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)的決策方式、控制手段以及評價標(biāo)準(zhǔn)等等，這些對流程會產(chǎn)生重大影響，因此企業(yè)在再造流程時，需要相應(yīng)改造管理上的流程。再次，找出問題是出在流程內(nèi)部還是流程的銜接上，企業(yè)之間的流程相互影響、相互制約，因此，進(jìn)行流程再造時，不僅要對單項流程進(jìn)行合理的整合，更應(yīng)加強供應(yīng)鏈上流程的總體規(guī)劃，使流程之間彼此協(xié)調(diào)，減少摩擦和阻力，降低系統(tǒng)內(nèi)耗。

2.3現(xiàn)有流程Petri網(wǎng)建模和Arena仿真利用Petri網(wǎng)對現(xiàn)有流程進(jìn)行建模，再利用Arena仿真軟件進(jìn)行仿真，找出現(xiàn)有流程的瓶頸，即找出影響整個流程效率的瓶頸環(huán)節(jié)關(guān)鍵因素（如時間、費用等），針對現(xiàn)有流程的瓶頸環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題實施優(yōu)化再造。

2.4選擇再造伙伴由于再造的范圍已經(jīng)擴展到供應(yīng)鏈，因此，選擇一個好的再造伙伴可以使再造的過程變得相對容易，再造的效果更加明顯。基于供應(yīng)鏈的業(yè)務(wù)流程再造需要再造各方互相配合、密切合作，因此，合作伙伴之間要相互信任、長期合作以及有效的信息共享。

2.5實施再造在分析和診斷出現(xiàn)有流程的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)有流程的不足之處，利用業(yè)務(wù)流程再造兩種方法中的一種方法或結(jié)合兩種方法對現(xiàn)有流程進(jìn)行重新設(shè)計。

2.6再造后流程Petri網(wǎng)建模和Arena仿真利用Petri網(wǎng)對再造后流程再次進(jìn)行建模，再利用Arena仿真軟件進(jìn)行仿真，從仿真結(jié)果與再造前的流程進(jìn)行對比，確認(rèn)效率是否提高，瓶頸環(huán)節(jié)是否去除，再造效果是否得到體現(xiàn)。

2.7組織結(jié)構(gòu)調(diào)整在企業(yè)業(yè)務(wù)流程再造之后還應(yīng)對組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。組織結(jié)構(gòu)調(diào)整的目的是要給業(yè)務(wù)流程再造提供制度上的維護(hù)和保障，并追求不斷的改進(jìn)。根據(jù)業(yè)務(wù)流程再造理論的基本要求，企業(yè)在進(jìn)行業(yè)務(wù)流程再造時，要垂直壓縮管理體制中的管理層次，盡可能地使企業(yè)扁平化，即組織結(jié)構(gòu)以流程為中心、面向顧客以及扁平化。在調(diào)整組織結(jié)構(gòu)時，企業(yè)不僅要考慮自身的運轉(zhuǎn)效率，還要考慮鏈上的其他企業(yè)，便于相互之間的協(xié)調(diào)合作。

3結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟的日益全球化，供應(yīng)鏈管理和業(yè)務(wù)流程再造這兩大管理工具的結(jié)合運用是一個必然的趨勢。當(dāng)今的企業(yè)要想在激烈的市場競爭當(dāng)中站穩(wěn)腳跟、不被淘汰，就要實施供應(yīng)鏈管理；而在供應(yīng)鏈管理環(huán)境下，贏得競爭優(yōu)勢，就必須要進(jìn)行整條供應(yīng)鏈的業(yè)務(wù)流程再造。Petri網(wǎng)在建模上能夠清晰地展現(xiàn)流程的來龍去脈，再結(jié)合Arena仿真軟件的優(yōu)勢，能夠有效地找出流程的瓶頸，進(jìn)行有針對性優(yōu)化再造，從而實現(xiàn)效率和效益雙重提升。

作者：丁傳勇單位：中國石化化工銷售有限公司華北分公司