Conformance checking: практикум по методологии Process Mining

22 августа 2022
0 комментариев

Практический кейс по выполнению Conformance checking — проверки соответствия последовательности событий бизнес-процесса. Этап Conformance checking описан без расчёта процессных метрик длительности, зацикленности и прочего.

Conformance checking — это второй этап методологии Process Mining, проводится после Discovery — обнаружения. Задача Conformance checking — определить, в какой мере фактический процесс совпадает с эталонным, выявить критические отклонения, мешающие запланированному течению процедур, провести своеобразное сравнение «ожидание/реальность».

Анализ путей процесса может провести дата-сайентист, изучая граф процесса. Когда объём журнала событий мал, а граф обозрим, тогда используется визуальный анализ. Для объёмного журнала событий анализ путей процесса рациональней проводить полностью автоматически, а специалист должен получать результаты в виде отчёта с метриками и примерами выбросов.

Граф должен использоваться как инструмент иллюстрации найденных отклонений. Он не может являться средством обнаружения проблемных зон. Основная причина — «spagetti style» отображения графа. Конечно, при наложении различных фильтров на граф можно увидеть искомые нарушения последовательностей, но есть риск, что аналитик не переберет все фильтры и не составит полную картину нарушений. Работа с фильтрами требует значительного времени ручного труда и поэтому является достаточно дорогой процедурой. Таким образом, анализ отклонений и анализ соответствия должен быть выполнен полностью автоматически.

Рассмотрим алгоритм Conformance checking, который реализован с помощью решения для интеллектуального анализа бизнес-процессов Loginom Process Mining.

 

Для иллюстрации того, как можно выполнить проверку соответствия, выберем тестовый процесс приёмки товара на склад. Для проведения проверки необходимо иметь:

  1. Эталонный путь процесса — он же референтный шаблон процесса. Эталонный путь, в нашем случае, кодируется «словом процесса». Буквенные обозначения событий приведены в Таблице 1. Эталонный путь в данном случае — ABCMNRSO.
  2. Журнал событий процесса — объект проверки. Слово процесса, в том числе с разбивкой по буквам приведено в таблицах 2 и 3.

Таблица 1. Буквенные обозначения событий

Событие (Event)Буква (Event letter)
ПриемкаA
Оформление документов контрагентовB
Оформление приходных документовC
ЗаменитьM
Определение локацииN
Вызов погрузчикаR
Размещение грузаS
Груз размещенO

Примечания:

  • эталонный процесс задаётся экспертом;
  • возможна ситуация, когда эталонный путь отсутствует в исследуемом журнале событий;
  • эталонный путь должен приводить к требуемому результату и не иметь зацикливаний.

В журнале событий каждому событию поставлена в соответствие буква события. Тогда для каждого экземпляра процесса можно составить «слово процесса». В таблице 2 приведен фрагмент изучаемого датасета: 3 экземпляра процесса. В полном журнале событий, который анализировался на практике было более 63 тыс. экз. процесса. Например, для экземпляров процесса с ID №1 слово процесса будет — «AECMNRSO», а для ID с №2 «ABCMNRSO».

Следует упомянуть, что эталонный путь, как правило, различается для различных измерений. Например, приёмка товаров может осуществляться складом через ЖД-поставки, грузовым или авиатранспортом. Для каждого вида транспорта (измерения) будет свой эталонный путь, но это усложнение для примера мы опускаем.

Таблица 2. Слово процесса

ID_ProcessСлово процесса (Process word)
1AECMNRSO
2ABCMNRSO
3ACECECMNRSO

 

Таблица 3. Экземпляры процессов с разбивкой по буквам

ID_ProcessCобытие (Event)Буква события (Event letter)
1ПриемкаA
1Данные контрагента введеныE
1Оформление приходных документовC
1ЗаменитьM
1Определение локацииN
1Вызов погрузчикаR
1Размещение грузаS
1Груз размещенO
2ПриемкаA
2Оформление документов контрагентовB
2Оформление приходных документовC
2ЗаменитьM
2Определение локацииN
2Вызов погрузчикаR
2Размещение грузаS
2Груз размещенO
3ПриемкаA
3Оформление приходных документовC
3Данные контрагента введеныE
3Оформление приходных документовC
3Данные контрагента введеныE
3Оформление приходных документовC
3ЗаменитьM
3Определение локацииN
3Вызов погрузчикаR
3Размещение грузаS
3Груз размещенO

Далее следует сравнить эталонный путь с каждым из путей (слов) процесса на наличие и степень отклонений. Меру отличия пути будем рассчитывать с помощью расстояния редактирования Дамерау-Левенштейна.

Отличие путей (слов) процесса от эталона рассчитано в таблице 4.

Таблица 4. Conformance checking

ID_ProcessСлово процесса (Process word)Эталонный путь (Reference path)Отличие пути
2ABCMNRSOABCMNRSO0
1AECMNRSOABCMNRSO1
3ACECECMNRSOABCMNRSO4

На основе таблицы 4 можно делать сводные таблицы, рассчитывая средние и медианные отклонения путей от эталона и любые прочие метрики, которые могут быть полезны аналитику.

Мы предлагаем рассчитывать 3 KPI, наиболее полно описывающих отклонения путей.

Процент разнообразия путей

Разнообразие путей = (количество путей) / количество экземпляров процесса.

Для приведенного фрагмента = 3/3 = 100%. То есть, каждый экземпляр процессе идёт по своему пути.

Вариация отклонений от эталона

Рассчитывается как стандартный коэффициент вариации на основе данных по отличию путей.

Коэффициент вариации = стандартное отклонение / математическое ожидание

Для приведенного фрагмента = 5.16 / 6.39 = 0.802. Метрика вариации сама по себе является мало что говорящим значением. Вариацию следует рассчитать для различных аналитик, сравнивая их можно видеть разницу: на сколько отличаются реальные пути процесса от запроектированного эталона.

Доля несоответствия путей (эталону)

Это, наверно, самый адекватный показатель степени отличия путей от эталонного пути. Надо рассчитать не только долю путей, отличающихся от эталона, но и учесть степень отличия и агрегировать всё в один интуитивно понятный показатель. Рассчитаем показатель степени соответствия путей эталону. Он рассчитывается наподобие индекса Джини.

По оси «X» – откладываются ID процессов. По оси «Y» – отличие пути. (см. рис.1). Степень соответствия путей эталону выражается как доля площади закрашенной области прямоугольника. Для данного примера из 3-х экземпляров процесса степень отличия пути от эталона = 41.7%.

 

Conformance cheking

После Conformance checking реализуется этап Enhancement — улучшение, в рамках которого происходит изменение и оптимизация согласно полученным выводам. Далее проводится Monitoring — отслеживание, финальный этап, цель которого заключается в наблюдении за правильностью течения обновленного процесса.

Больше информации об интеллектуальном анализе процессов в выступлении Владимира Колдаева — разработчика решения Loginom Process Mining.

 

 

Если ваша компания заинтересована во внедрении Loginom Process Mining для глубинного анализа бизнес-процессов, свяжитесь с нами.

Другие материалы по теме:

Process Mining в «Росбанк Дом». Первые результаты

Process Mining: шаг за шагом

Process Mining: мода или необходимость

#loginom#low-code#loginom process mining#LPM#process mining

Смотрите также

Подписывайтесь на телеграмм-канал Loginom
Новости, материалы по аналитике, кейсы применения, активное сообщество
Подписаться