علم مدیریت در صنعت

علم مدیریت در صنعت

ارائه مدل یکپارچه و چندلایه کاربست هوش مصنوعی در مدیریت فرآیندهای کسب‌وکار سازمان بر پایه رویکرد علم طراحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دکتری فناوری اطلاعات گرایش حکمرانی داده،دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 هیات علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر،دکتری آینده پژوهی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)
3 دکتری مدیریت راهبردی دانشگاه و پژوهشگاه عالی دفاع ملی و تحقیقات راهبردی
چکیده
مدیریت فرآیندهای کسب‌وکار (BPM) نقشی کلیدی در تعالی عملیاتی و چابکی سازمان‌ها دارد؛ اما روش‌های سنتی عارضه‌یابی، به دلیل اتکا به تحلیل‌های دستی، ایستا و گذشته‌نگر، پاسخگوی پیچیدگی‌های داده‌محور عصر تحول دیجیتال نیستند. هدف این پژوهش، ارائه و ارزیابی مدلی یکپارچه، هوشمند و چندلایه برای به‌کارگیری الگوریتم‌های هوش مصنوعی در مدیریت فرآیندهای کسب‌وکار و استقرار سیستم تصمیم‌یار پویا و تجویزی است. مدل پیشنهادی با رویکرد علم طراحی (DSR) و در قالب خط لوله‌ای پنج‌فازی توسعه یافت: پیش‌پردازش و بلع داده‌های ناهمگون، شامل تجمیع لاگ‌های رویداد و استخراج دانش فرآیندی از متون غیرساختاریافته با پردازش زبان طبیعی (NLP)؛ کشف قوانین وابستگی و الگوهای پرتکرار با Apriori؛ خوشه‌بندی رفتاری با DBSCAN؛ مدل‌سازی گرافی و تحلیل شبکه فرآیندها (SNA)؛ و در نهایت، موتور استدلال تجویزی مبتنی بر «ماتریس ارتباطی فرآیند-نقش» همسو با استاندارد APQC. مدل در محیط پایتون پیاده‌سازی و به‌طور تمام‌شمار بر کلان‌داده فرآیند درخواست وام BPIC 2017 شامل ۱,۲۰۲,۲۶۷ رخداد و ۳۱,۵۰۹ پرونده یکتا ارزیابی شد. نتایج نشان داد DBSCAN، ۱۸ خوشه رفتاری و ۱۶۵ پرونده پرت فوق‌بحرانی را شناسایی کرد؛ این پرونده‌ها به‌طور میانگین ۴.۸۹ بار بازگشت و ۱۳۰۹ ساعت زمان رسیدگی داشتند. تحلیل گرافی نیز A_Validating را گلوگاه محوری و چرخه پینگ‌پونگی A_Incomplete و A_Validating را با ۲۴,۹۸۶ تکرار در ۱۱,۶۶۸ پرونده (۳۷.۰۳٪) آشکار کرد. در نهایت، موتور تجویزی با امتیازدهی ریسک، توصیه‌های عملیاتی برای بازطراحی فرآیند و بازتوزیع بار کاری ارائه داد. این پژوهش گذار از فرآیندکاوی توصیفی گذشته‌نگر به مدیریت فرآیند تجویزی آینده‌نگر را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Presenting an integrated and multi-layered model for applying artificial intelligence in managing organizational business processes based on a design science approach

نویسندگان English

hasan ghiasifard 1
mohammadreza karimi ghohroudi 2
Arman Azarli 3
1 PhD in Information Technology, Specialization in Data Governance, Malek Ashtar University of Technology
2 Faculty Member, Malek Ashtar University of Technology; Ph.D. in Futures Studies, Imam Khomeini International University.
3 PhD in Strategic Management, Supreme National Defense University and Institute for Strategic Research
چکیده English

Business Process Management (BPM) plays a key role in operational excellence and organizational agility; however, traditional process diagnosis methods, relying on manual, static, and retrospective analyses, are increasingly inadequate for addressing the complexity of data-driven processes in the digital transformation era. This study aims to propose, explain, and evaluate an integrated, intelligent, and multi-layered model for applying artificial intelligence algorithms to Business Process Management in order to establish a dynamic and prescriptive decision support system. Grounded in the Design Science Research (DSR) approach, the proposed model is architected as a five-phase processing pipeline. First, a heterogeneous data preprocessing and ingestion layer integrates structured event logs and extracts implicit process knowledge from unstructured textual data using Natural Language Processing (NLP). Second, the Apriori algorithm is employed to discover dependency rules and frequent patterns. Third, DBSCAN is applied for density-based behavioral clustering. Fourth, graph-based process modeling and Social Network Analysis (SNA) are conducted to identify structural patterns and process bottlenecks. Fifth, a prescriptive reasoning engine and dynamic decision support system are developed based on an innovative Process–Role Relationship Matrix aligned with the APQC reference framework. The proposed model was developed in Python and comprehensively evaluated on the large-scale BPIC 2017 loan application process dataset, comprising 1,202,267 events and 31,509 unique cases. Experimental results demonstrated that DBSCAN identified 18 standard behavioral clusters and intelligently isolated 165 highly critical outlier cases, characterized by an average of 4.89 rework cycles and 1,309 hours of processing time. Graph-based analysis accurately identified the A_Validating activity as a central structural bottleneck and revealed a detrimental ping-pong cycle between A_Incomplete and A_Validating, occurring 24,986 times across 11,668 cases (37.03% of all cases). Finally, the prescriptive engine generated targeted operational recommendations for process redesign and intelligent redistribution of organizational workload based on risk scoring.

کلیدواژه‌ها English

Business Process Management (BPM)
Prescriptive Process Mining
Artificial Intelligence
Apriori Algorithm
DBSCAN Algorithm
Graph Network Analysis (SNA)

  • تاریخ دریافت 22 شهریور 1405
  • تاریخ اولین انتشار 22 شهریور 1405
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1405