プロセス・モデリング

プロセスモデルとは

プロセスモデルは、様々な文脈で使用される用語で、事業プロセスモデリングにおける事業体プロセスモデルや、プロセス工学の中核概念として知られています。

定義

プロセスモデルとは、共通の特性を持つプロセスをモデルとして分類したものです。あるレベルやタイプにおけるプロセスの記述であり、プロセスはそのモデルのインスタンス（具体的な出現例）とみなされます。一つのプロセスモデルは、複数のアプリケーション開発に繰り返し利用でき、多くのインスタンスを持つことができます。

プロセスモデルの重要な利用法の一つとして、実際のプロセスと比較して、あるべき姿や、起こり得る状況を定義することが挙げられます。これは、プロセスの期待値を定めることで、具体的なシステム開発に繋げることを意味します。

目的

プロセスモデルの主な目的は以下の通りです。

記述的（Descriptive）:
プロセス中に実際に起こったことを記録し、追跡します。
外部の観察者の視点からプロセスを分析し、より効率的かつ効果的な改善策を策定します。
規範的（Prescriptive）:
プロセスがどのように実行されるべきか、その方法を定義します。
望ましいプロセス性能を達成するためのルール、ガイドライン、行動パターンを確立します。
説明的（Explanatory）:
プロセスの根拠を説明します。
根拠となる論証に基づき、可能な行動コースを評価します。
プロセス間の関係性と、プロセスが満たすべき要件を明確にします。
報告に必要なデータポイントを事前に定義します。

理論的な観点からは、メタプロセスモデリングは、開発プロセスで何が、いつ、なぜ起こるかを記述するのに必要な概念を説明します。運用的な観点からは、メタプロセスモデリングは、手法工学とアプリケーション開発のための指針を提供します。

ビジネスプロセスモデリングでは、通常、プロセスの変更ニーズを議論し、修正すべき課題を特定します。変更管理プログラムは、プロセスを実践に導入するために必要であり、技術の進歩によって、実行可能なビジネスプロセスモデルのビジョンが現実味を帯びてきています。UML、モデル駆動型アーキテクチャ、サービス指向アーキテクチャなどの支援技術も活用されます。

プロセスモデリングは、エンタープライズアーキテクチャにおけるビジネスアーキテクチャのプロセス的側面を扱います。ビジネスプロセスとシステム、データ、組織構造、戦略との関係性を理解することで、変更分析や計画策定が大幅に向上します。例えば、合併や買収において、両社のプロセスを詳細に理解することで、円滑な統合に不可欠な冗長性を特定できます。

プロセスモデリングは、常にビジネスプロセス再設計とシックスシグマにおける継続的改善アプローチの重要な要素です。

プロセスモデルの分類

プロセスモデルは、カバーする範囲やアライアンスによって分類できます。

カバーする範囲による分類

アクティビティ中心: 製品定義の特定の目的のために実施される関連アクティビティのセットで、目標達成に向けたステップを指します。
活動中心: 製品を変換する一連の活動に焦点を当てます。
意思決定中心: 製品定義の特定の目的のために行われる関連意思決定のセットです。
文脈中心: 特定の文脈下で意思決定が連鎖し、製品が変換される様子を指します。
戦略中心: 多面的なアプローチでプロセスをモデル化し、戦略に基づいて製品を詳細化します。

アライアンスによる分類

戦略的プロセス: 代替案を調査し、計画を作成するプロセスです。創造的で、共同作業が必要であり、選択肢の生成と選択が重要です。
戦術的プロセス: 計画の達成を支援するプロセスです。計画の実施に重点を置きます。
実装的プロセス: 最下位レベルのプロセスで、計画の実装の詳細に直接関係します。

粒度（解像度）による分類

粒度は、プロセスモデルの詳細度を示し、提供されるガイダンスや説明のレベルに影響します。粒度の細かいモデルは詳細な情報を提供し、粗いモデルは概要を提供します。プロジェクト管理者や経営層は、意思決定のために粗い粒度の記述を好み、ソフトウェアエンジニアや分析者は、詳細な粒度のモデルを好みます。

理想的には、プロセスモデルは幅広い粒度に対応できるべきです。

柔軟性による分類

プロセスモデルは、規範的でありながらも、実際の現場では逸脱が発生します。そのため、組織の状況に合わせて方法論を調整できるフレームワークが開発されています。

厳密な方法: 完全に事前定義されており、状況に合わせて調整する余地が少ない方法です。
モジュール方法: 与えられた状況に合わせて変更や拡張が可能な方法です。

手法の品質

プロセスモデルの品質は、モデリング技法の品質によって大きく左右されます。既存のフレームワークでは、モデリング技法の品質と、それによるモデルの品質が明確に区別されていませんが、ここでは両方の品質に焦点を当てます。Q-Meフレームワークは、品質特性と客観的評価手順を提供し、モデリング技法の品質を理解するのに役立ちます。

モデリング技法の品質特性

表現力（Expressiveness）: アプリケーション領域のさまざまなモデルを表現できる程度。
恣意性（Arbitrariness）: 同じ領域をモデリングする際に持つ自由度。
適合性（Suitability）: 特定のアプリケーション領域に特化するように適合される程度。
判り易さ（Comprehensibility）: モデリング方法が参加者に理解される容易さ。
一貫性（Coherence）: モデリング方法の個別サブモデルが全体を構成する程度。
完全性（Completeness）: アプリケーション領域の必要な概念が表現される程度。
効率性（Efficiency）: モデリングプロセスが使用する時間やリソースの程度。
有効性（Effectiveness）: モデリングプロセスが目標を達成する程度。

Q-MEフレームワークの評価では、DEMOモデリング技法の品質を評価する際に、定量的な尺度の不足が課題として指摘されています。また、複雑性メトリクスを用いたアプローチでは、技術レベルに焦点を当てた品質測定が行われます。複雑性メトリクスは、設計の単純さと理解しやすさを測定するために使用され、単純なプロセスが複雑にモデル化される可能性があることを示唆しています。

モデリング技法の品質は、モデルの正当性と有効性に影響を与えるため、モデルの作成において非常に重要です。

モデルの品質

初期のプロセスモデルは、概念、技術、実装環境、制約などの条件に基づいた実践的なプロセスを反映していました。モデル品質に関する研究は数多くありますが、プロセスモデルの品質に焦点を当てたものは少ないのが現状です。

品質に関するガイドラインとフレームワーク

トップダウン品質フレームワーク: モデルの正確性と有用性に焦点を当て、内部的正確性（経験的、構文的、意味的品質）と外部的正確性（正当性）を区別します。
SEQUALフレームワーク: モデル、外的要因、ドメイン、モデリング言語、モデリング活動間の関係に基づいた品質局面を定義します。

品質レベル

構文的品質（Syntactic quality）: モデルがモデリング言語の文法に従っている程度。
意味的品質（Semantic quality）: モデルがユーザーの要求を正確に表現しているか。
実用的品質（Pragmatic quality）: モデルがすべての関係者によって理解される程度。

SEQUALフレームワークの追加品質局面

物理的品質（Physical quality）: モデルが持続的かつ利用可能か。
実証的品質（Empirical quality）: モデルが確立された規制に沿ってモデル化されているか。
社会的品質（Social quality）: 関係者の合意に関する程度。

SEQUALフレームワークは、モデリング活動を考慮せず、モデルを静的なものとして捉えすぎているという指摘があります。また、実用的品質の定義も、単なる理解に焦点を当てすぎているという批判もあります。プロセスモデリングでは、モデル自体が問題領域を変化させる可能性もあるため、動的な視点が重要です。そのため、アクティブなプロセスモデルにおける品質フレームワークが提案されています。

モデリングのガイドライン (GoM)

正しさと明確さ: 理解しやすく扱えること。
明示的: モデルシステムのシステム記述であること。
判り易さ: 情報オブジェクトの図式アレンジと、モデルの理解能力をサポートすること。
関連性: モデルと表現されている状況との関係があること。
比較性: 2つのモデル間で意味論的に比較する能力があること。
* 経済的効率: コスト削減や収入増大の提案された利用により、最低限必要な設計プロセスの作成コストを網羅すること。

これらのガイドラインは、モデリングプロセスの境界を定義し、多様な視点間の許容範囲を定義します。正しさ、関連性、経済的効率は前提条件であり、他のガイドラインは選択的である必要があります。

ボトムアップ・メトリクス

プロセスモデルの品質に関連するボトムアップメトリクスの利用は、モデリングの専門家ではない人でも他のフレームワークを利用できるようにしますが、実証的なテストがほとんど行われていません。いくつかの研究では、モデルのサイズ拡大が品質や理解しやすさに負の影響を与えること、複雑性が理解を妨げること、モデラーの能力が理解度に影響することなどが示されています。

実用的なガイドライン

実用的なガイドラインは、現場の経験から提案されており、プロセスモデリングのための10のヒントとしてまとめられています。動詞と名詞のラベル付けルールが理解を深める上で重要であり、図的構築だけでなく、ラベルによる注釈も重要です。

7つのプロセスモデリングのガイドライン (7PMG)

1. モデル中の要素数を最小化する。
2. 要素ごとの経路を最小化する。
3. 始点と終点のイベントを一つにする。
4. 可能な限り構造化されたモデルにする。
5. 要素のOR経路を避ける。
6. 動詞とオブジェクトのアクティビティラベルを使用する。
7. 50以上の要素を持つモデルを分割する。

7PMGは、プロセスモデルのコンテンツではなく、表現方法に焦点を当てています。また、小規模な実験に基づいているため、適用に限界があります。

まとめ

プロセスモデルは、組織の効率化と改善に不可欠なツールであり、その品質を評価し、モデリング手法を理解することが重要です。この記事では、プロセスモデルの定義、目的、分類、品質、およびモデリング技法について詳しく解説しました。これらの知識を活用し、効果的なプロセスモデルを作成することで、ビジネスやシステム開発を成功に導くことができるでしょう。

参考文献

ビジネスプロセスモデリング

Process (Wiktionary英語版)

プロセスアーキテクチャー

プロセス・フロー・ダイアグラム

プロセス (科学))

プロセス仕様言語

プロセス概念体系

プロセスモデル

外部リンク

Modeling processes regarding workflow patterns

“Abstraction Levels for Processes Presentation: Process Modeling Principles” (PDF)

How to model goal-oriented processes in WS-BPEL

American Productivity and Quality Center (APQC), a worldwide organization for process and performance improvement

Software Process Model S-Cube Knowledge Model

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