Automatic Simulation of Human-based Processes

Štěpán Kuchař

Doctoral thesis

Abstract:

Automatické simulace podnikových procesů jsou schopny poskytnout výkonnostní indikátory, které mohou být použity k ověření a vylepšení procesu a k lepšímu rozplánování budoucích projektů založených na simulovaném procesu. Tato práce popisuje jednu ze semi-formálních metod nazývanou Metoda BPM, která slouží k modelování podnikových procesů a jejich simulaci, a formalizuje model chování této metody. Tento model je dále rozšířen o stochastické vlastnosti a další mechanismy potřebné k provádění automatických simulací. Tato rozšíření také simulují dostupnost a vytíženost lidských zdrojů v procesu a mohou tak odhalit nadbytek nebo nedostatek pracovníků v procesu. Na základě těchto informací je možné snížit doby čekání procesu na právě nedostupné zdroje a dosáhnout lepší alokace pracovníků v procesu. Každý lidský zdroj v procesu je ale unikátní a má specifické dovednosti, vlastnosti a kompetence, které používá při své práci. Tyto kompetence ovlivňují schopnosti tohoto pracovníka provádět jednotlivé aktivity v procesu včetně jeho produktivity při vykonávání těchto aktivit. Tato práce popisuje metodu pro vyhodnocení lidských zdrojů na základě jejich kompetencí a požadavků aktivit v procesu. Současně uvádí několik alokačních strategií, které využívají tohoto vyhodnocení, aby bylo při simulacích možné vybrat aktuálně nejvhodnějšího pracovníka. Kromě přidělování lidských zdrojů v automatických simulacích může být tato metoda použita i pro podporu rozhodování v otázkách školení zaměstnanců a v procesu zaměstnávání nových pracovníků.

Abstract:

Automatic simulations of business processes are able to provide various performance indicators that can be used for validating and improving the process and better planning of future projects based on the simulated process. This thesis describes one of the semi-formal methods used for business process modelling, simulation and enactment called the BPM Method, formalizes the behavioural model of this method and extends it with stochastic properties and mechanics that are needed to perform automatic simulation experiments. These extensions also simulate the availability and utilization of human resources in the process which can be used in identifying lack or abundance of workers in the process and thus help to lower waiting times for unavailable resources and achieve ideal utilization of resources. But every human resource is unique and has specific skills, behaviour and competencies that he uses to do his job and this influences his suitability to perform specific activities and also productivity of the resource when performing these activities. A method for evaluating human resources in the process is presented and used to allocate resources to their appropriate activities based on their competencies. Several allocation strategies, that benefit from the productivity evaluation, are considered for this allocation and their results are compared. Aside from allocating resources during automatic simulations, the proposed method can also be used for suggesting training topics for workers in the organization or to provide a specification for the hiring process.

Keywords

Management podnikových procesů, Simulace podnikových procesů, Petriho sítě, Simulace diskrétních událostí, Alokace lidských zdrojů, Kompetenční model

Keywords

Business process management, Business process simulation, Petri nets, Discrete-event simulation, Human resource allocation, Competency model

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 3. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 29. 4. 2015
• Supervisor: Ivo Vondrák
• Reader: Hana Kubátová, Milan Češka, Petr Jančar

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doctoral programme / field:
Informatika, komunikační technologie a aplikovaná matematika / Informatika