0 引 言
      市场环境的变化导致企业发展趋势的改变。研究企业发展的历史，我们可以发现其在管理、研发、生产诸方面发生了显著的变化，集中表现在管理过程的复杂化、组织结构的扁平化、研发活动的全球化、业务范围的扩大化等。为了适应这种变化，建立企业模型成为大型企业管理的一个越来越重要的手段。
1 企业建模的概念
      企业建模是一个通用的术语，它涉及一组活动、方法和工具，它们被用来建立描述企业不同侧面的模型，即企业建模是根据关于建模企业的知识、以前的模型、企业参考模型、领域的本体论和模型表达语言来完成建立全部或部分企业模型（过程模型、数据模型、资源模型、新的本体等）的一个过程。简单的说，企业过程建模是人们为了了解企业，经过抽象得到的，对于企业的某个或者某些方面进行的描述。
企业建模工具为企业和软件开发商提供了前所未有的高效率系统开发平台。企业建模直接从管理和业务出发，通过模型驱动来构建和集成各类业务系统，从根本上提升软件的开发、实施和维护效率，真正实现企业信息化过程中的用户参与、快速开发、快速应用、灵活调整，从而大幅度提升管理系统实施和应用的成功率及投入产出比。
2 企业建模的主要方法
      常用的企业建模方法有ARIS、IDEF、EXPRESS、Petri Nets、CIM-OSA、IEM、PERA、TOVE、GERAM等。以下主要介绍和比较CIM-OSA、ARIS、PERA与IDEF四种建模方法/工具。国外公司常用建模工具比较如表1所示。

表1 国外企业常用建模工具及主要用途
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      2.1 体系结构
      计算机集成制造的开放系统结构（Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture，CIM-OSA）是一种对计算机集成制造系统（CIMS）进行规划、设计、实施、运行的系统工具。CIM-OSA的研究目标是对制造企业的CIMS提供一种参考结构，同时开发出集成的企业环境和基础结构支持其规划、设计、实施和运行。CIM-OSA体系结构将企业的管理与生产过程视为一个由生命周期维、视图维和通用维组成的三维模型。生命周期维是指CIM系统开发的整个生命周期中，从“需求定义”到“设计说明”，再到“实施描述”的三个阶段，每一个阶段都有适合其需要和特点的模型；视图维是指系统需要建模的各个方面及其相互关系，在这里它提出了功能、信息、资源和组织四个视图；通用维则是指一个由一般到特殊的发展过程。
      与其他CIM体系结构相比，CIM-OSA具有全面性、完整性、开放性、标准化和形式化等优点，因而成为国际标准化组织的一项预标准。目前许多建模框架是基于CIM-OSA衍生出来的，或在很大程度上借鉴了CIM-OSA的思想。但其不足之处在于还没有一种真正意义上的方法论指导建模过程的实施，且模型框架的部分内容尚不完善，因此尚无一种完全遵循CIM-OSA体系结构的商用软件。
      2.2 ARIS体系结构/工具
      集成信息系统体系结构（Architecture of Integrated Information System，ARIS）是德国萨尔大学（University of the Saarland，Saarbrucken，Germany）的A.W.Scheer教授提出的一种基于过程的模型结构。ARIS体系结构模型描述了企业的组织视图、数据视图、过程/功能视图和资源视图。ARIS区别于其它体系结构的重要特征是：四个视图的发展相对独立，通过控制视图来描述四个视图的关系。资源视图仅用于描述信息技术设备，根据组织、数据和功能视图与信息技术的结合程度，在实际建模过程中，作为独立描述对象的资源视图被生命周期模型取代。
      2.3 PERA体系结构
      PERA体系结构是美国普渡大学（Purdue University，Indiana，American）应用工业控制实验室的T.J.Williams教授于1992提出的企业参考结构。它将任务视为企业功能分解的最底层，强调基于任务的建模思想。功能视图和实施视图是PERA体系结构用来描述企业过程的工具。
      PERA体系结构覆盖了CIMS项目从明确概念经过功能分析、功能设计说明、详细设计、构造和安装、实际运行直到最后因过时而淘汰的整个生命周期过程，它还考虑了对人的行为活动的建模，这是PERA体系结构区别于与其它模型的两个重要特征。作为一种非形式化描述方法，PERA容易被没有计算机相关知识的用户理解。PERA的方法论较为文档化，其方法论对集成项目计划阶段的讨论是完备的。其不足之处在于：由于描述的非形式化，PERA的可执行性非常差；PERA缺乏对体系结构进行计算机建模所需的数学建模技术；没有支持建模的工具，不能进行仿真优化和冲突检验等。
      2.4 IDEFs方法/工具
      IDEF方法是由美国KBSI公司提出一系列建模、分析、仿真方法的统称。它主要由3种模型组成：功能模型（IDEF0），信息模型（IDEF1X）和动态模型（IDEF2）。IDEF0是一种基于功能分解的单元建模技术。在IDEF0中，一个盒子表示一个整体功能，该功能是相关功能的一个集合，而不只是一个单独的活动。IDEF1用于生成一个信息模型，描述在该环境（或系统）中的信息的结构和语义。IDEF1模型的构件是实体、联系和属性。IDEF2用于产生制造系统随时间变化的各种行为的描述，分析IDEF2的描述可以获得制造系统用计算机仿真的系统执行情况。
      IDEFs方法不仅浅显易懂、容易使用，其对于系统架构清楚的呈现也减少了系统分析师与程序设计师之间的隔阂，提高了系统开发效率。但是在如何融合原有系统，以便保护原有投资，降低实施成本的问题上，IDEFs方法没有给出令人满意的解决方案。

 3 ARIS建模方法
      （1）ARIS建模方法的概念如前所述，可以从以下四个角度认识ARIS建模方法。
      1）ARIS是一个体系架构：基于企业经营流程全面分析与重构的信息系统集成架构；
      2）ARIS是一套方法论：以业务流程为导向的建模理念提供了一套如何定位关键问题，并指导业务流程评估和集成的方法；
      3）ARIS是一系列模型：通过这些模型，可以描述、理解和改进企业现状，以达到提高企业效益与效率的目标；
      4）ARIS是一套软件：辅助进行业务流程优化和集成，包括ARISToolset、ARISEasy、ARISformySAP、ARISSimulation、ARISPublisher等。
      （2）ARIS体系结构是基于信息集成思想的，这种思想来源于对业务过程的整体分析。ARIS建模的核心思想就是多视图，多层次，多关联，全生命周期地描述企业信息系统的各个方面，并提供各个建模信息之间的关联关系，为多种描述方法之间的自动转换和联合分析提供基础。可以认为，ARIS体系结构形成了开发与优化信息系统的框架结构，并描述了其实施步骤。如图1所示，在ARIS体系结构中共包含四个视图：功能视图、数据视图、组织视图和控制视图。分别介绍如下：

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图1 ARIS的视图结构

1）数据视图：描述哪个信息是重要的（如客户、供应商、生产者、物料发货单等）；
      2）功能视图：描述哪个功能已执行（如生产计划产生、定单处理等）；
      3）组织视图：描述现有哪些组织单元（如购买、分销、财务等）；
      4）控制视图：描述数据、功能和组织视图的连接。
      面向企业信息系统实施的全生命周期，ARIS定义了五个层次、两大阶段，如图2所示。

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图2 ARIS的建模层次
4 ARIS建模实例
      ARIS建模方法在我国的应用还处于起步阶段。IDS Scheer公司在制造、冶金等行业有一套独到的整体解决方案，其既关注企业的核心流程，又关注企业的整体管理。ARIS集成了多种分析手段，可对企业整体及各个实施阶段进行建模分析。下面以某航空发动机生产车间为例，在系统开发的需求定义阶段使用ARIS方法进行建模分析。
      （1）用目标图（Objective Diagram）描述组织的目标及目标层次，目标图属于功能视图，功能视图主要以功能树的形式描述企业功能分解层次关系的配置信息。该车间目标图如图3所示。

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图3 车间目标图
      （2）用增值链图阐述车间生产过程，即车间目标所处的生产背景。增值链图属于控制视图，能够识别出直接创造企业价值的功能。车间生产过程如图4所示，其中：

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图4 车间生产增值链图

1）虚线连接表示增值链间是面向流程的关系；
      2）实线连接表示增值链间是父子关系；
      3）表示数控加工生产环节由其他流程图进行描述。

  （3）用事件驱动的流程链式图（EPC图）描述车间生产的粗流程，EPC图是通过大规模调研、流程辨识、流程整理和分类，绘制的规定范围内的一直细化到每一个操作岗位的业务流程图，如图5所示。

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图5 车间生产粗流程图
      （4）建立车间生产的细流程，继续对粗流程中的核心流程和辅助流程中的各功能进行细分。如图6所示。

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图6 细流程图

      经过上述4个步骤的描述，对航空发动机生产车间生产流程有了一个较为完整的理解，系统构架也逐渐清晰。使用ARIS工具软件进行建模时，按上述步骤，对应建立业务目标、业务结构、业务功能和业务流程4个子目录，在各子目录中，按企业的实际情况加入各视图模型，使建模过程更有层次感和条理性。实践证明，这样进行企业建模是有效的。
5 结束语
      一个适当的建模工具将大幅地减少企业系统开发的时间与精力。通过对四种常用的企业建模方法/工具的比较，以及某航空发动机生产车间的建模实例可以看出，ARIS方法在需求定义阶段的建模过程中具有强大功能。在进行系统分析和设计时，若能与目前流行的面向对象的UML工具相结合，那么ARIS建模方法将具有更为广泛的应用。