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基于Petri网的审批政务流程优化分析

2017年09月22日 | 作者: adminlin | 分类: 公共服务满意度 | 

       本文利用Petri网对上海自贸试验区审批政务流程进行建模,接着运用Petri网关联矩阵、重组算法等对审批政务流程进行优化,使用可达树、S不变量等进行性能分析,最后使用Petri Net软件包对Petri网模型进行仿真模拟以验证其有效性,从而为政府改进政务流程、提高工作效率提供借鉴。

  一、引言


  根据电子政务发展与政府职能转变相结合的指导思想,本文运用Petri网以上海自贸试验区审批政务流程为例进行建模分析,通过Petri网来检验审批政务流程的正确性,寻找政务流程中的不合理环节,达到优化审批流程的目的。


  二、上海自贸试验区审批政务流程优化


  上海自贸区公司注册行政审批流程。服务对象包括申请公司、工商人员、银行、税务局、上海市经贸委等。根据Petri网的定义建立起上海自贸区公司注册行政审批的Petri网模型。


  库所P1为申请注册公司;变迁T1为准备公司注册相关材料;P2为申请材料;T2为工商初审,主要核查公司名字,投资比例,公司经营范围等;P3为初审通过材料;T3为工商再审,主要核查公司股东决议,章程等;P4为再审通过材料;T4为一站式受理,办理工商、代码、税务三证;P5为发证审核通过材料;T5为银行对公司开立基本账户审核;P6为开户审核通过材料;T6为税务局开发票审核;P7为发票审核通过材料;T7为上海市经贸委、上市经委、市商委对公司进出口权审核;P8为进出口权审核通过材料;T8为对所有材料归档、备案;P9为公司注册备案文件。


  根据Petri网基本理论,对优化前的自贸区公司注册行政审批业务Petri网模型建立关联矩阵A,按照关联矩阵的四种关系,可以从A中找出子网的冲突关系。在子网1中要实现T6活动需要资源库所P6,而子网2中要实现T7活动也要资源库所P6,因此子网1与子网2在资源利用上存在冲突。一旦子网间出现冲突,表明各自进行活动时产生了利用资源方面的竞争,可以利用拆分规则对流程进行重组,使其成为并行结构。


  由合并规则可知,图1中T2工商初审与T3工商再审由同一个资源(工商人员)完成,根据优化算法,将T2和T3合并为T2。由拆分规则可知,T5、T6和T7由不同资源(银行、税务局、三委)完成,而且T5、T6(或T6、T7或T5、T7)的后置条件不构成T7(或T5或T6)的执行条件,它们之间不构成必然的前后顺序。根据拆分规则改为并行结构,可以很大程度缩减行政审批时间,其优化后的Petri网如图3所示。库所P1为申请注册公司;变迁T1为准备公司注册相关材料;P2为申请材料;T2为工商审核,主要核查公司名字,投资比例,公司经营范围,股东决议,章程等;P3为审核通过材料;T3为一站式受理,办理工商、代码、税务三证;P4为发证审核通过材料;T4为抄告相关部门;P5为开户审核相关材料;T5为银行对公司开立基本账户审核;P6为开发票审核相关材料;T6为税务局开发票审核;P7为进出口审核相关材料;T7为上海市经贸委、上市经委、市商委对公司进出口权审核;P8为开户审核通过材料;P9为发票审核通过材料;P10为进出口权审核通过材料;T8为对所有材料归档、备案;P11为公司注册备案文件。根据图3,对优化后的注册公司行政审批Petri网模型重新建立关联矩阵A。


  三、审批政务流程优化的合理性评价


  (一)S_不变量


  由ATX=0可以得到关联矩阵A所构成线性方程组的解X,即是S_不变量。如果线性方程ATX=0至少有一个非零解,且它的解的分量由0和1组成,那么S_不变量是存在的。1代表该节点上有实例,即有托肯流经该库所,0代表无托肯流经该库所。只要符合ATX=0的解,都能保证该模型逻辑的合理性。观察所得结果,优化后的上海自贸区行政审批Petri网模型是资源守恒且可行有效的。


  当行政审批流程中有托肯在流动时,依据S_不变量可以判断出托肯流动所选择的不同路径。观察本模型,可以看到计算出的S_不变量中始终有P1,P2,P3,P4,P11在流动,结合行政审批的详细流程,X1表示公司拿到三证后申请开户的流程,X2表示公司拿到三证后申请开发票资格的流程,X3表示公司拿到三证后申请进出口权的流程,流程描述如下:


  以上对Petri网运行形态进行分析,S_不变量涵盖了自贸区公司注册的每一个步骤,清晰地描述了不同托肯资源的活动范围,证明了优化后的行政审批Petri网模型是合理的。


  (二)模型的可达性分析


  假设图3的初始条件M0=[1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]T,可根据状态方程计算出各个变迁序列激发后的标志,得到该模型的可达图,本文得到优化后的行政审批Petri网模型特性如下:

  1、该Petri网是有界的,因为在其可达树中没有出现ω。


  2、该Petri网模型是安全的,因为只有“0”和“1”出现在可达树结点。


  3、图3中所有的变迁都出现在的覆盖性树中,这说明所有变迁都是“活的”,都是有必要的,模型中不存在冗余。


  四、审批政务流程优化的仿真比较


  政务流程的量化指标由成本、周期时间、效率、有效性、适应性等,其中周期时间和效率有相关性,而政务流程的有效性和适应性度量起来比较困难,因此,一般选择流程的成本和周期时间作为参数进行仿真。本文仅选取周期时间作为参数进行仿真,并选取T时间限制(即对变迁活动设置时间限制)的Petri网类型,参考互联网上提供的上海自贸区公司注册流程所需时间,估算出了每个业务的资源等待时间:


  优化后模型略有改变的为T2和T3变迁,因为优化后这两个业务将会合并,资源等待时间调整为4-5天,而其它变迁的等待时间参数不变。将优化前与优化后的Petri网模型转换为仿真模型,在P1处都设置为1个托肯。根据仿真结果,优化前后模型所耗时间有很大差异,优化前整个审批流程用时45.7578天,优化后只需33.1074天,平均耗费时间缩短了27.65%,政务流程优化的效果是十分明显的。


  五、结论


  利用Petri网对上海自贸区审批流程进行建模分析,有利于发现系统中存在的并行、异步、冲突及顺序关系,从而提高政府办事效率。本文基于Petri网关联矩阵,构建了政务流程优化的算法和步骤,并引入S_不变量、可达树等方法来评估系统性能,进一步加入时间因素在Petri Net软件上进行仿真,以验证模型有效性,从而发现上海自贸区审批政务流程的问题,并加以改进,显著提高了企业注册审批流程的效率。但本文也存在不足,所采用的优化手段是基本的顺序、选择、并发、循环流程,而现实中的政务工作受到人文、技术等各种因素影响,实际业务流程要复杂的多,而且本文的政务工作处理时间不是来自于实际调查数据,而是通过网站公开信息获得。



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