Bpm что это в часах

Как умные часы, спортивные трекеры и прочие гаджеты измеряют пульс? Часть 1

Совсем немного осталось до начала нашей краундфандинговой компании часов для измерения уровня стресса EMVIO. Появилась небольшая передышка и пальцы попросились к клавиатуре.

На самом начальном этапе разработки мы проводили небольшой аналитический обзор способов измерения пульса у человека и периодически обновляли его новыми проектами. Захотелось поделиться с сообществом этой информацией. Надеемся, что она будет интересна широкому кругу читателей и даст представление о состоянии технологий в этой области.

В этом обзоре упор сделан именно на применение способов измерения пульса в гаджетах типа «for fan». Одни способы уже реализованы в готовых массовых продуктах, другие ждут своего часа. Но прежде пару слов про то, что собственно мы измеряем и почему это важно.

Немного о нашем сердце

Как известно, сердце – это автономный мышечный орган, который выполняет насосную функцию, обеспечивая непрерывный ток крови в кровеносных сосудах путем ритмичных сокращений. В сердце имеется участок, в котором генерируются импульсы, ответственные за сокращение мышечных волокон, так называемый водитель ритма (pacemaker). В нормальном состоянии, при отсутствии патологий, этот участок полностью определяет частоту сердечных сокращений. В результате образуется сердечный цикл – последовательность сокращений (систола) и расслаблений (диастола) сердечных мышц, начиная от предсердий и заканчивая желудочками. В общем случае под пульсом понимают частоту, с которой повторяется сердечный цикл. Однако есть нюансы, каким способом мы регистрируем эту частоту.

Что мы считаем пульсом

В те времена, когда медицина не имела технических средств диагностики, пульс измеряли всем известным способом – пальпацией, т.е. прикладывали палец к определенной области тела и слушали свои тактильные ощущения, и считали количество толчков стенки артерии через кожу за некоторое время — обычно 30 секунд или одну минуту. Отсюда и появилось латинское название этого эффекта — pulsus, т.е. удар, соответственно единица измерений: ударов в минуту, beatsperminute (bpm). Есть много методик пальпации, самые известные это прощупывание пульса на запястье и на шее, в области сонной артерии, который так популярен в кино.
В электрокардиографии пульс вычисляется по сигналу электрической активности сердца — электрокардиосигналу (ЭКС) путем замеров длительности интервала (в секундах) между соседними R зубцами ЭКС с последующим пересчетом в удары в минуту по простой формуле: BPM = 60/(RR-интервал). Соответственно нужно помнить, что это желудочковый пульс, т.к. период сокращения предсердий (PP интервал) может немного отличаться.

Attention. Cразу хотим отметить важный момент, который вносит в путаницу в терминологию и часто встречается в комментах к статьям про гаджеты с измерением пульса. Фактически пульс, который измеряется по сокращениям стенок кровеносных сосудов, и пульс, который измеряется по электрической активности сердца, имеют разную физиологическую природу, разную форму временной кривой, различный фазовый сдвиг и соответственно требует различные методы регистрации и алгоритмы обработки. Поэтому не может быть никаких RR-интервалов при измерении пульса по модуляции объемов кровенаполнения артерий и капилляров и механических колебаний их стенок. И обратно, нельзя говорить, что если у вас нет RR-интервалов, то вы не можете измерить аналогичные по физиологической значимости интервалы по пульсовой волне.

Как гаджеты измеряют пульс?

Итак, вот наш вариант обзора самых распространённых способов измерения пульса и примеры гаждетов, которые их реализуют.

1. Измерение пульса по электрокардиосигналу

После обнаружения в конце 19 века электрической активности сердца появилась техническая возможность ее зарегистрировать.Первым, по настоящему, это сделал Виллем Эйнтховен (Willem Einthoven) в 1902 году, с помощью своего мегадевайса – струнного гальванометра (string galvanometer). Кстати он осуществил передачу ЭКГ по телефонному кабелю из больницы в лабораторию и, по сути, реализовал идею удаленного доступа к медицинским данным!

Три банки с “рассолом” и электрокардиограф весом 270 кг! Вот так рождался метод, который сегодня помогает миллионам людей во всем мире.

За свои труды в 1924 году он стал лауреатом Нобелевской премии. Именно Эйнтховен в первые получил реальную электрокардиограмму (название он придумал сам), разработал систему отведений – треугольник Эйнтховена и ввел названия сегментов ЭКС. Самым известным является комплекс QRS — момент электрического возбуждения желудочков и, как наиболее выраженный по своим временным и частотным свойствам элемент этого комплекса, зубец R.

До боли знакомый сигнал и RR-интервал!

В современной клинической практике для регистрации ЭКС используют различные системы отведений: отведения с конечностей, грудные отведения в различных конфигурациях, ортогональные отведения (по Франку) и т.п. С точки зрения измерения пульса можно использовать любые отведения, т.к. в нормальном ЭКС R зубец в том или ином виде присутствует на всех отведениях.

Спортивные нагрудные датчики пульса

При проектировании носимых гаджетов и различных спортивных тренажеров система отведений была упрощена до двух точек-электродов. Самым известным вариантом реализации такого подхода являются спортивные нагрудные мониторы в виде ремешка-кардиомонитора – HRM strap или HRM band. Думаем у читателей, ведущих спортивный образ жизни, такие устройства уже имеются.

Пример конструкции ремешка и Мистер-гаджет 80 lvl. Sensor pad – это два ЭКГ электрода с разных сторон груди.

На рынке популярностью пользуются HRM ремешки фирм Garmin и Polar, также имеется множество китайских клонов. В таких ремешках электроды выполнены в виде двух полосок из проводящего материала. Ремешок может быть частью всего устройства или пристегиваться к нему застежками-клипсами. Значения пульса, как правило, передаются по Bluetooth по протоколу ANT+ или Smart на спортивные часы или смартфон. Вполне удобно для спортивных занятий, но постоянное ношение вызывает дискомфорт.

Мы экспериментировали с такими ремешками в плане возможности оценки вариабельности пульса, считая их за эталон, но поступающие с них данные, оказались сильно сглаженными. Участник нашей команды Kvanto25 публиковал пост, как он разбирался с протоколом ремешка Polar и подключал его к компьютеру через среду Labview.

С двух рук

Следующим вариантом реализации двух электродной системы является разнесение электродов на две руки, но без постоянного подключения одной из них. В таких устройствах один электрод закрепляется на запястье в виде задней стенки часов или браслета, а другой выносится на лицевую часть устройства. Чтобы измерить пульс, нужно свободной рукой коснуться лицевого электрода и подождать несколько секунд.

Пример пульсометра с фронтальным электродом (Пульсометр Beurer)

Интересным устройством, использующим такую технологию, является браслет Phyode W/Me, разработчики которого провели успешную кампанию на Кикстартере, и их продукт имеется в продаже. На хабре про него был пост.

Электродная система PhyodeW/Me

Верхний электрод совмещен с кнопкой, поэтому многие люди, рассматривая прибор по фоткам и читая отзывы, думали, что измерение происходит просто по нажатию кнопки. Теперь вы знаете, что на подобных браслетах непрерывная регистрация со свободными руками в принципе не возможна.

Плюс этого устройства в том, что измерение пульса не является главой целью. Браслет позиционируется как средство проведения и контроля дыхательных методик, типа индивидуального тренера. Мы приобрели Phyode и проигрались с ним. Все работает, как обещано, регистрируется реальная ЭКГ, соответствующая классическому первому отведению ЭКГ. Однако прибор очень чувствителен к движениям пальца на фронтальном электроде, чуть сдвинулся и сигнал поплыл. С учетом того, что для набора статистики нужно около трех минут процесс регистрации выглядит напряжно.

Вот еще вариант использования принципа двух рук в проекте FlyShark Smartwatch, который выложен на Кикстартере .

Регистрация пульса в проекте FlyShark Smartwatch. Будьте добры подержать пальчик.

Что еще нового есть в этой области? Обязательно нужно упомянуть об интересной реализации ЭКГ электрода – емкостного датчика электрического поля EPIC Ultra High Impedance ECG Sensor производства фирмы Plessey Semiconductors.

Емкостной датчик EPIC для бесконтактной регистрации ЭКГ.

Внутри датчика установлен первичный усилитель, поэтому его можно считать активным. Датчик достаточно компактный (10х10 мм), не требует прямого электрического контакта, соответственно не имеет эффектов поляризации и их не надо смачивать. Нам кажется это решение весьма перспективным для гаджетов с регистрацией ЭКС. Готовых устройств на этих датчиках мы пока не видели.

2. Измерение пульса на основе плетизмографии

Поистине самый распространённый способ измерения пульса в клинике и быту! Сотни разнообразных устройств от прищепок до перстней. Сам метод плетизмографии основан на регистрации изменения объемов кровенаполнения органа. Результатом такой регистрации будет пульсовая волна. Клинические возможности плетизмографии выходят далеко за рамки простого определения пульса, но в данном случае нам интересен именно он.
Определение пульса на основе плетизмографии может быть реализовано двумя основными способами: импедансным и оптическим. Есть и третий вариант – механический, но мы не будем его рассматривать.

Импедансная плетизмография

Как говорит нам Медицинский словарь, импедансная плетизмография – это метод регистрации и исследования пульсовых колебаний кровенаполнения сосудов различных органов и тканей, основанный на регистрации изменений полного (омического и емкостного) электрического сопротивления переменному току высокой частоты. В России часто используется термин реография. Этот способ регистрации ведет свое начала с исследований ученого Манна (Mann, 30 –е годы) и отечественного исследователя Кедрова А.А. (40–е годы).
В настоящее время методология способа основана на двух или четырехточечной схеме измерения объемного удельного сопротивления и состоит в следующем: через исследуемый орган с помощью двух электродов пропускается сигнал с частотой от 20 до 150 кГц (в зависимости от исследуемых тканей).

Электродная система импедансной плетизмографии. Картинка отсюда

Главное условие, предъявляемое к генератору сигнала — это постоянство тока, его значение выбирают обычно не более 10-15 мкА. При прохождении сигнала через ткань его амплитуда модулируется изменением кровенаполнения. Вторая система электродов снимает модулированный сигнал, фактически имеем схему преобразователя импеданс-напряжения. При двухточечной схеме электроды генератора и приемника объединены. Далее сигнал усиливается, из него изымается несущая частота, устраняется постоянная составляющая и остается нужная нам дельта.
Если прибор откалибровать (для клиники это обязательное условие), то по оси Y можно откладывать значения в Омах. В итоге получается вот такой сигнал.

Примеры временных кривых ЭКГ, импедансной плетизмограммы (реограмме) и ее производной при синхронной регистрации. (отсюда)

Очень показательная картинка. Обратите внимание, где находится RR-интервал на ЭКС, а где расстояние между вершинами, соответствующее длительности сердечного цикла на реограмме. Также обратите внимание на резкий фронт R зубца и пологий фронт систолической фазы реограммы.

Из пульсовой кривой можно получить довольно много информации по состоянию кровообращения исследуемого органа, особенно синхронно с ЭКГ, но нам нужен только пульс. Определить его не сложно — нужно найди два локальных максимума, соответствующих максимальной амплитуде систолической волны, вычислить дельту в секундах ∆Tи далее BMP = 60/∆T.

Примеров гаджетов, которые используют данный способ, мы пока не нашли. Зато есть пример концепта имплантируемого датчика для контроля кровообращения артерии. Вот статья про него. Активный датчик сажается прямо на артерию, с хост-девайсом общается по индуктивной связи. Мы считаем, что это очень интересное и перспективный подход. Принцип работы понятен из картинки. Спичка показана для понимания размера 🙂 Используется 4-х точечная схема регистрации и гибкая печатная плата. Думаю, при желании, можно допилить идею для носимого микро-гаджета. Плюс этого решения в том, что потребление такого датчика исчезающее мало.

Имплантируемый сенсор кровотока и пульса. Похож на аксессуар Джонни-Мнемоника.

В завершении этого раздела сделаем ремарку. В свое время мы считали, что таким способом измеряется пульс в известном стартапе HealBeGo, поскольку в этом устройстве базовая функциональность реализуется методом импедансной спектроскопии, что, по сути, и есть реография, только с изменяемой частотой зондирующего сигнала. В общем, все уже на борту. Однако согласно описанию характеристик прибора пульс в HealBe измеряется механическим методом с помощью пьезодатчика (про этот способ во второй части обзора).

Оптическая плетизмография или фотоплетизмографияя

Оптический – это самый распространённый способ измерения пульса с точки зрения массового применения. Сужение и расширение сосуда под действием артериальной пульсации кровотока вызывают соответствующее изменение амплитуды сигнала, получаемого с выхода фотоприемника. Самые первые устройства были применены в клинике и измеряли пульс с пальца в режиме просвета или отражения. Форма пульсовой кривой повторяет реограмму.

Иллюстрация принципа работы фотоплетизмографии

Способ нашел широкое использование в клинике и вскоре технология была применена в бытовых устройствах. Например, в компактных пульсоксиметрах, регистрирующих пульс и сатурацию кислородом крови в капиллярах пальца. В мире производится сотни модификаций. Для дома, для семьи вполне пойдет, но не подходит для постоянного ношения.

Пульсоксиметр обыкновенный и клипса для уха. Тысячи их!

Существуют варианты с ушными клипсами и наушниками со встроенными датчиками. Например, такой вариант от Jabra или новый проект Glow Headphones. Функциональность аналогична HRM ремешкам, но более стильный дизайн, привычное устройство, свободный руки. Постоянно носить затычки в ушах не будешь, но для пробежек на свежем воздухе под музыку в самый раз.

Наушники Jabra Sport Pulse™ Wireless и Glow Headphones. Пульс регистрируется внутриушным (in-ear sensor) способом.

Самым заманчивым было измерение пульса с запястья, ведь это такое привычное и комфортное место. Первыми были часы Мио Alpha с успешной компанией на Кикстартере.

Создательница продукта Лиз Дикинсон (Liz Dickinson) пафосно провозгласила это устройство Святым Граалем измерения пульса. Модуль датчика был разработан ребятами из Philips. На сегодняшний день это самое качественное устройство для непрерывного измерения пульса с запястья методом фотоплетизмографии.

Далее миру стали является такие достойные вещи как Basis B1, Samsung Galaxy Gear и Gear Fit, Moto 360 и конечно ожидаемые всеми фанами яблочных брендов AppleWatch.

Даешь умных часов много и разных!

Сейчас можно сказать, что технология отработана и внедрена в серийное производство. Во всех подобных устройствах реализуется измерение пульса по отраженному сигналу.

Выбор длины волны излучателя

Теперь пару слов, как выбирают длину волны излучателя. Тут все зависит от решаемой задачи. Обоснование выбора хорошо иллюстрировать по графику поглощения света окси и дезоксигемоглобина с наложенными на него кривыми спектральных характеристик излучателей.

Кривая поглощения света гемоглобином и основные спектры излучения пульсовых фотоплетизмаграфических датчиков.

Выбор длины волны зависит от того, что мы хотим измерить пульс и/или сатурацию насыщения крови кислородом SO2.

Просто пульс. Для этого случая важна область, где поглощение максимально – это диапазон от 500 до 600 нм, не считая максимума в ультрафиолетовой части. Обычно выбирается значение 525 нм (зеленый цвет) или с небольшим смещением – 535 нм (применено в датчике OSRAM SFH 7050 – Photoplethysmography Sensor).

Зеленый светодиод датчика пульса – самых ходовой вариант в смарт-часах и браслетах. В датчике смартфона Samsung Galaxy S5 использован красный светодиод.

Оксиметрия. В этом режиме необходимо мерить пульс и оценивать сатурацию крови кислородом. Способ основан на разнице в поглощении связанного (окси) и не связанного с (дезоки) кислородом гемоглобина. Максимум поглощения деоксигенированного гемоглобина (Hb) находится в “красном” (660 нм) диапазоне, максимум поглощения оксигенированного (Hb02) гемоглобина в инфракасном (940 нм). Для вычисления пульса используется канал с длиной волны 660 нм.

Желтый для EMVIO. Для нашего прибора EMVIO мы выбирали из двух диапазонов: 525 nm и 590 нм (желтый цвет). При этом мы учитывали максимум спектральной чувствительности нашего оптического датчика. Эксперименты показали, что разницы между ними практически нет (в рамках нашей конструкции и выбранного датчика). Любую разницу перебивают артефакты движения, индивидуальные свойства кожи, толщина подкожного слоя запястья и степень прижатия датчика к коже. Мы захотели как-то выделиться из общего “зеленого” списка и пока остановились на желтом цвете.

Конечно, измерения можно проводить не только с запястья. Есть на рынке нестандартные варианты выбора точки регистрации пульса. Например, со лба. Такой подход использован в проекте умного шлема для велосипедистов Life beam Smart helmet разработаного Израильской компанией Lifebeam. В предложениях этой фирмы есть еще бейсболки и солнцезащитные козырьки для девушек. Если постоянно носите бейсболку, то это ваш вариант.

Велосипедист доволен, что не нужно одевать HRM ремешок.

В целом выбор точек регистрации достаточно велик: запястье, палец, мочка уха, лоб, бицпес руки, лодыжка и стопа ноги для малышей. Полное раздолье для разработчиков.

Большим плюсом оптического способа является простота реализации на современных смартфонах, где в качестве датчика используется штатная видеокамера, а в качестве излучателя – светодиод вспышки. В новом смартфоне Samsung Galaxy S5 на задней стенке корпуса, для удобства пользователя, уже имеется штатный модуль датчика пульса, возможно и другие производители будут внедрять аналогичные решения. Это может стать решающими для устройств, в которых нет непрерывной регистрации, смартфоны вберут в себя их функционал.

Новые горизонты фотоплетизмографии

Дальнейшее развитие этого способа связано с переосмыслением функционала оптического датчика и технологическими возможностями современных носимых устройств в плане обработки видеоизображений в реальном времени. В итоге имеем идею измерения пульса по видеоизображению лица. Подсветкой является естественное освещение.

Оригинальное решение, с учетом того, что видеокамера является стандартным атрибутом любого ноутбука, смартфона и даже умных часов. Идея метода раскрыта в этой работе.

Субъект N3 явно напряжен – пульс под 100 уд/мин, наверно сдает работу своему руководителю Субъекту N2. Субъект N1 просто мимо проходил.

Сначала на кадрах выделяется фрагмента лица, потом изображение раскладывается на три цветовых канала и разворачивается по временной шкале (RGB trace). Выделение пульсовой волны основано на разложение изображения методом анализа независимых компонент (ICA) и выделения частотной составляющей, связанной с модуляцией яркости пикселей под действием пульсации крови.

Лаборатория Philips Innovation реализовала аналогичный подход в виде программы Vital Signs Camera для IPhone. Весьма интересная штука. Усреднение значений конечно большое, но принципиально метод работает. Аналогичный проект развивает Fujitsu Laboratories.

Виды экранов Vital Signs Camera.

Так что в будущем системы видеонаблюдения смогут дистанционно измерять ваш пульс. Контора АНБ возрадуется.

Окончание обзора в следующем посте “Как умные часы, спортивные трекеры и прочие гаджеты измеряют пульс? Часть 2”. В той части мы расскажем об более экзотических способах регистрации пульса, которые используются в современных гаджетах.

Удачи! И еще раз пригашаем вас на сайт нашего проекта EMVIO.

• измерение пульса
• пульсометры
• носимые устройства
• гаджеты
• emvio

Что вы должны знать про BPM

В настоящее время коммерческие организации способны развиться до многоуровневой системы, контроль которой требует больших затрат ресурсов времени и памяти. Именно поэтому многочисленные бизнес-структуры переходят на процессное управление. Нередко возникают затруднения с пониманием, что такое BPM и каковы его функции. В этом вопросе постараемся разобраться ниже.

Что такое BPM

BPM — это принцип контроля за работой организации, когда каждый отдельный процесс рассматривается как ресурс предприятия, который постоянно дорабатывается и совершенствуется. При этом упор делается на прозрачность и понятность, которая достигается благодаря применению формальных нотаций или программного обеспечения.

Если обобщить, то подобный подход означает, что коллективу или отдельному специалисту предоставляется четкая методология по решению конкретной задачи. То есть, BPM — это непосредственное управление последовательностью действий.

Для реализации подобного подхода необходимо:

1. Сделать подробное описание самого бизнес-процесса;
2. Добавить его в арсенал коллектива или рабочего места;
3. Назначить управляющих — стек-холдеров, ответственных за проведение всех алгоритмов.

При этом важно понимать, что проведение процесса может происходить как вручную, так и с внедрением систем программной автоматизации. BPMS — информационная система, настроенная на выполнение и контроль за бизнес-процессами. Пользователю такой оболочки достаточно будет включить выполнение процедуры, подходящей по описанию поставленной задаче.

Стоит учитывать также, что переработка зафиксированных алгоритмов — важная составляющая часть BPM. На основе анализа продуктивности, процесс может совершенствоваться, переживая как ухудшения, так и улучшения. При этом для изменения задействуются децентрализованные системы отдельных рабочих групп.

Абсолютно все регулярные и нерегулярные процессы можно автоматизировать при помощи BPMS. В основном такой подход применим, когда подразумевается многократное выполнение одной и той же процедуры. В настоящее время существует много вариантов готовых оболочек для ведения бизнес-процессов. К примеру, подобный продукт есть у Террасофт, Docsvision, ELMA, K2 и других.

История появления и развития BPM-систем

Идея рассмотреть бизнес как набора повторяемых процессов возникала достаточно давно, однако первые труды в этом направлении датируются началом ХХ века. Ф. Тейлор вместе с единомышленниками разработали принципы реинжиниринга промышленности. Хотя их работа больше относится к ручному труду, многие принципы BPM зародились именно тогда.

Следующий шаг в развитии управления бизнес-процессами сделала Япония. Находясь в состоянии послевоенного упадка, она приняла на вооружение переработанные методологии усовершенствования процессов по Тэйлору.

Такой подход к управлению был использован и улучшен в компании Toyota. На его основе разработана их фирменная система TPS, построенная на статистической аналитике и непрерывном изменении алгоритмов без задействования центральной управленческой группы.

Следующий всплеск в развитии технологии управления бизнес-процессами начался в 90-х годах, когда General Electric стали развивать и внедрять разработанный Motorola в 80-х принцип «шести сигм».

Испытывающие период застоя и сильную конкуренцию со стороны Японии, западные компании, также принялись за реинжиниринг в 90-х. В результате были внедрены следующие основные нововведения:

• Использование кардинальных изменений вместо постепенных;
• Переход к более широким групповым бизнес-процессам;
• Постановка завышенных целей;
• Внедрение информационных технологий и переход на BPMS.

Предприятия начали делать первые шаги по применению BPM в решении таких задач как работа с клиентами и управление заказами.

Функции, которые выполняет BPM сегодня, и их влияние на бизнес

Зачастую лучше всех видит необходимость доработки алгоритма решения задач тот, кто сталкивается с ними лицом к лицу. Именно поэтому использование методологии BPM для ведения бизнеса позволяет достичь следующие цели:

• Приспосабливаемость. Будучи лично знакомым с проблемами, возникающими в ходе выполнения конкретного процесса, рабочий коллектив может определить оптимальные алгоритмы их предотвращения.
• Скорость. Наработанные методы проведения процессов позволяют сократить время, затрачиваемое на их выполнение.
• Мониторинг. Применение анализа и статистики для доведения результатов до желаемых показателей.
• Повышение качества. Проверенные алгоритмы выполнения задач приводят к стабильному качеству результатов работы.

Помимо перечисленного, компания может преследовать собственные цели. К примеру, сокращение и оптимизация штата за счет автоматизации выполнения процессов. К таким относят регистрацию, заполнение потребительских карточек или подобные задачи, которые приходится выполнять по несколько раз каждый день.

Принцип работы современных систем процессного ведения бизнеса заключается в выполнении 4 основных функций:

1. Моделирование;
2. Исполнение;
3. Мониторинг;
4. Изменение.

Изначально процесс, требующий автоматизации, моделируется графически или с помощью соответствующего языка нотаций — BPMN. После подробного описания алгоритма, рабочая группа может приступать к его исполнению. В некоторых вариантах выполнение проводит ИТ-система. Программа самостоятельно выводит нужные решения и распределяет информацию по сотрудникам.

Мониторинг позволяет выявлять и контролировать работу на разных этапах. Как указывалось выше, при обнаружении путей улучшения процессов, последовательность действий изменяется.

Перспективы развития BPM-систем

Если сравнивать BPM с другими распространенными корпоративными решениями, то технология управление бизнес-процессами более подвержена влиянию трендов. К примеру, можно отметить смещение в сторону роботизации и симбиоза с системами искусственного интеллекта. Программы берут под свой контроль выполнение рутинных задач, при этом BPMS способны выстраивать логические цепочки, накапливать данные и самостоятельно находить новые решения.

Задействование принципов машинного обучения позволит уйти от привычных панелей индикаторов, отображающих информацию о процессах, которые уже произошли. Вместо этого система сможет прогнозировать результативность с почти 100% вероятностью.

Наряду с этим повышается востребованность к упрощенным способам взаимодействия с человеком. Использование интуитивно понятного интерфейса и принципов low-code (программирование, не требующее знаний сложного языка) позволят упростить процесс обучения специалистов.

Вместе с новыми направлениями развития BPMS можно отследить и более привычные тенденции. Так, сохранился принцип многонаправленности и трансформации. Каждый отдельный потребитель нуждается в решении своих задач, поэтому система должна уметь подстраиваться под требуемые цели.

Также прослеживается и дальнейшее перемещение BPMS на облачные ресурсы. По прогнозам специалистов, десктопные аналоги могут исчезнуть уже в ближайшем будущем. Сказывается распространение интернет-технологий и носимых гаджетов.

В число перечисленных направлений сфер развития можно добавить тенденцию к постепенному преобразованию BPM из системы автоматизации отдельных процессов в общую платформу, способную интегрировать прочие корпоративные решения. Благодаря этому основные принципы процессного управления позволят сделать бизнес гибким, отзывчивым на внешние факторы и, как результат, более прибыльным.

Разбираемся с понятием BPM. Что такое управление бизнес процессами

В современных условиях бизнес активно применяет процессный подход к организации работы. Но до сих пор существует проблема понимания – что такое управление бизнес-процессами и как правильно использовать BPM.

Определение по версии EABPM (Европейская ассоциация BPM) этого термина звучит следующим образом:

Управление бизнес-процессами (BPM) представляет собой системный подход для отражения, проектирования, выполнения, документирования, измерения, мониторинга и контроля как автоматизированных, так и неавтоматизированных процессов, для достижения целей и бизнес-стратегий компании. BPM охватывает осознанное, всеобъемлющее и все более технологичное определение, совершенствование, инновации и поддержание сквозных процессов. Благодаря этому системному и сознательному управлению процессами компании добиваются лучших результатов быстрее и гибче.

Я считаю, что это определение вносит больше путаницы, чем настоящего понимания BPM, особенно для людей, не изучавших глубоко эту тему. В своей работе я постоянно пользуюсь графическими нотациями управления бизнес-процессов и BPMN. Считаю этот инструмент очень удобным, он помогает мне не только в разработке решений для бизнеса, но и в их обосновании. Ведь, как я уже много раз повторял, одна картинка стоит тысячи слов. Человек мыслит образами, и представить какой-то вид деятельности при помощи картинки (схемы) ему намного проще.

Также напомню, что эту тему я поднимаю уже не первый раз. Я много говорил о бизнес-процессах в таких статьях, как «Что такое бизнес-процесс и описание бизнес процесса» или «Краткое описание BPMN с примером».

Но вопросы остаются, их часто задают мне и читатели статей, и мои клиенты. Кроме того, очень много путаницы в понимание сути вносят маркетинговые статьи и термины, связанные с этой сферой деятельности. Как разработчики программных систем, так и бизнес-консультанты, постоянно использующие в работе эти инструменты, успели внести в сферу управления бизнес-процессов очень много исключительно маркетинговых понятий. С одной стороны, этот процесс неизбежен в любой коммерческой сфере. С другой — BPM и без того не самая простая для неспециалиста методология. А маркетинг вносит дополнительную путаницу.

А потому я решил дать свое развернутое определение тому, что такое управление бизнес-процессами. И надеюсь, что сумею помочь разобраться в основных вопросах, связанных с применением BPM.

Как появилось BPM

Любой новый бизнес можно сравнить с ребенком. Каждая компания, создаваемая с нуля, проходит период становления и обучения. Необходимо организовать взаимодействие сотрудников и подразделений, создать механизмы передачи знаний и т.д. И не важно, насколько большой будет эта компания – в малом бизнесе все эти вопросы также важны, как и в крупной организации с большим числом филиалов.

При этом человечество не стоит на месте. И как в сфере обучения детей, так и в сфере организации бизнеса появляются новые инструменты, более гибкие, удобные, понятные интуитивно, что особенно важно для людей, делающих первые шаги в любой сфере.

Если мы обратимся к старым записям и попробуем изучить особенности организации труда что на советских предприятиях, что в западных компаниях, например, Форда, мы увидим преимущественно сухие, сложные для восприятия текстовые инструкции, относящиеся преимущественно к функциональному подходу:

Все это, как многие помнят, крайне сложно воспринимается, и значительная часть подобных инструкций пылились на полках, зачастую, никем, кроме создателя, не прочитанные. А опыт и требования передавались от опытного сотрудника новичку.

А что делать, если появляется необходимость быстро изменить работу целой организации? А если еще при этом внедряется автоматизация? Ответом на эти запросы и стало появление BPM.

О том, что такое бизнес-процесс, я уже писал («Что такое бизнес-процесс и описание бизнес процесса»), а потому повторять основные положения и определение самого бизнес-процесса не буду. А на понятии управление бизнес процессами давайте остановимся подробнее.

Об управлении бизнес-процессами простыми словами

Управление бизнес-процессами заключается в том, что вы регламентируете, описываете и изменяете бизнес-процессы. Именно изменяете, а не улучшаете, ведь вы можете как улучшить так и ухудшить бизнес процесс. В отличие от станка или автомобиля, непосредственно управлять при помощи директив или нажатия кнопки коллективом невозможно. Но мы можем задать последовательность действий, которую будет выполнять коллектив при решении той или иной задачи. Именно это и называется BPM.

Определение от меня:

Управление бизнес-процессами (BPM) – это управление действиями (автоматизированными и неавтоматизирвоанными) в коллективе посредством бизнес-процессов.

Чтобы управлять любыми бизнес процессами необходимо:

• Описать сами бизнес-процессы.
• Внедрить в работу коллектива описанный бизнес процесс
• Назначить людей, ответственных за бизнес-процессы, так называемых, стек-холдеров или владельцев бизнес-процессов.

Важно понимать, что бизнес-процесс может выполняться как человеком, так и быть частично автоматизированным. Аналогично и стек-холдером может быть и человек, и программа (автоматическое выполнение операций и автоматизированный контроль).

При этом необходимо управлять крайне разнородной средой. Разные бизнес-процессы требуют различного подхода и действий сотрудников, различных инструментов автоматизации. И все это нужно уметь описывать по-отдельности, после чего объединять в общую систему.

Необходимо исходить из понимания: процессный подход — это управление целым через управление частями.

И чтобы исключить путаницу в терминологии, поясню:

• BPM – это методология. т.е. набор основных принципов и подходов к построению нотаций и самой организации работы при помощи бизнес-процессов.
• BPMN – нотация(язык), в которой строятся нотации, в том числе, исполняемые
• BPMS – IT система исполнения, построенная по определенным правилам, заданных в методологии

Если проводить аналогию с наукой, то BPM — это прежде всего подход, своего рода мировозрение. BPMN — это методы и алгоритмы решения конкретных задач. Например, доказательства для теорем или набор методов для создания проекта обеспечения электричеством объекта (производства, многоквартирного дома). А, в свою очередь, BPMS- это уже готовые прикладные решения, которые можно “включить” и они уже будут работать. Для математики это — готовые решения задач, имеющих практическое значение. Для физики — непосредственное реализации той самой электропроводки и подключение объектов. Для сферы айти — готовый программный код.

Исполняемые и неисполняемые бизнес процессы

Я уже писал в прошлых статьях о том, что нотации бизнес-процессов могут быть исполняемые и неисполняемые. Первые предназначены для автоматизации, вторые – для изучения работы компании и повышения эффективности взаимодействия в коллективе.

Т.е. мы используем принципы и методы BPM для создания нотаций. При этом пользуемся правилами написания BPMS. Для того, чтобы создать нотацию неисполняемую, в принципе, можно воспользоваться даже листом ватмана и карандашом. Главное, четко соблюдать все правила.

Для исполняемой нотации требуется определенная IT-среда — BPMS. При этом даже неисполняемые я рекомендую выполнять в BPMN, так как здесь сама среда помогает выявлять возможные ошибки, противоречия, что повышает грамотность и точность описания бизнес-процесса.

Отличия процессного и функционального подходов

Еще один важный факт, который поможет понять, что же такое на самом деле «управление бизнес-процессом». Мы уже выяснили, что управление – это создание определенной последовательности действий сотрудников. Т.е. в результате каждая автоматизированная система работает определенным образом. А человек – обязан по инструкции также выполнять заданные по инструкции действия.

При этом также необходимо знать:

Для стратегического планирования и оценки работы компании “в целом” лучше использовать функциональное моделирование и нотации (например IDF0). Об этом я подробно писал в статье “Знакомство с нотацией IDEF0 и пример использования”. Здесь вы сможете исходить из желаемого результата и выстраивать последовательность функций “черных ящиков”, необходимых для его достижения.

Для управления последовательностью действий и оптимизации того. что происходит внутри каждого этапа работы, а также улучшению взаимодействия между разными “черными ящиками”, необходим процессный подход BPM. Здесь вы изучаете уже сами действия, отслеживаете скорость и трудоемкость достижения результатов, оптимизируете и стандартизируете их.

Если вы вносите какие-то изменения в бизнес-процесс, то вы всегда отталкиваетесь не от целого, а от части. Т.е. вы меняете алгоритм работы программы и/или корректируете должностную инструкцию сотруднику, выполняющую определенные функции. В результате меняется один из элементов бизнес-процесса, и, как следствие, бизнес-процесс в целом.

Создание описания бизнес процесса начинается «в целом», после чего каждый процесс делится на подпроцессы и детализируется до определенного предела.

Изменение бизнес-процесса наоборот, начинается с «нижних» уровней – максимальной детализации. И от частностей – к целому – вносятся все необходимые правки.

Если при функциональном подходе очень важны объекты на входе и выходе. В самой функции «черном ящике» происходит определенная обработка объектов для получения необходимого результата. И здесь основная ориентация идет на то, «что именно мы хотим получить», т.е. подход к управлению бизнесом, скорее стратегический.

При процессном подходе мы получаем ответ на вопрос «как это лучше выполнить», т.е. концентрируемся на тактическом, оперативном управлении. А потому здесь при изменении отдельных элементов между «входом и «выходом» меняется весь процесс.

Также важно при детализации определить оптимальный уровень: не слишком «в общем», но и не детализировать крупный процесс вплоть до действий каждого сотрудника. Я в свое время видел описание бизнес-процессов, размещенное на двухметровом ватмане. Но чем сложнее и детальнее будет прописан процесс, тем сложнее он будет восприниматься «в целом» и, как следствие, его будет сложнее понимать и совершенствовать.

По этим причинам при работе с бизнес-процессами используется многоуровневая декомпозиция, т.е. детализация каждого «черного ящика» выделяется в отдельный процесс. И по этой же причине процессный подход не используется для стратегического планирования, для этого, повторюсь, применяют функциональное моделирование.

Описание работы с BPM

Для лучшего понимания того, что такое BPM (управление бизнес-процессами), я приведу пример последовательности действий бизнес-аналитика в рамках этой методологии:

Опрос людей (сотрудников компании). Понимание того, каким образом производится работа в каждом конкретном случае.

Документирование бизнес-процесса на основе полученных данных. На этом этапе аналитик получает описание бизнес-процесса «как есть».

Изучение полученного бизнес-процесса с точки зрения слабых мест и возможности оптимизации:

На основе готовой оптимизированной (по мере необходимости) схемы создаются документы: должностные инструкции, руководства пользователя, а также при необходимости реализуются автоматизированные решения.

После внедрения на основе нотации осуществляется контроль бизнес-процесса, выявляются возможные несоответствия, изучаются их причины.

В случае необходимости в схему вносятся изменения на основании выявленных недочетов или изменений в работе компании, связанных с внешними факторами.

Далее – снова проработка изменений в инструкциях и программных системах. И новый этап внедрения в эксплуатацию.

Жизненный цикл процесса в BPM

Как видно из описанной выше последовательности, каждый бизнес-процесс проходит определенный цикл от создания до внедрения. Далее какой-то период времени он работает “как есть”. После чего практика показывает определенные недостатки и недочеты, аналитик изучает отчетность и со своей стороны находит какие-то “слабые места”. Процесс подвергается модернизации.

Этот цикл может повторяться бесконечное число раз. Любой бизнес, любая организация — не застывший монолит, а развивающийся организм в постоянно изменяющемся окружении. Меняются особенности законодательства, приходят и уходят с рынка конкуренты, появляются новые инструменты автоматизации и т.д.

Главное правило бизнес-аналитика: при оптимизации процесса нужно уметь вовремя остановиться. И здесь необходимо четко анализировать — трудоемкость (стоимость) изменений и повышение эффективности (выгоды) в результате.

Плюсы и минусы BPM

К числу преимуществ использования BPM относятся:

• Возможность максимально детализировать действия людей и систем, необходимые для получения результата.
• Графические нотации – наглядны, что позволяет понять особенности процессов в компании и увидеть их слабые места.
• Нотации прекрасно подходят в качестве инструкции исполнителю, который получит четкую и однозначную последовательность действий. При этом она будет оформлена графически – наиболее удобным для восприятия человеком образом.
• При использовании процессного подхода результат выполнения процесса будет стандартизирован и соответствовать ожидаемому. Это позволит снизить влияние человеческого фактора на уровень сервиса или выполнения любых других видов работы.
• Методология BPM – прекрасно проработана и стандартизирована благодаря BPMN. При этом инструменты (нотации BPMN) интуитивно понятны даже для людей, не изучавших управление бизнес-процессами вообще. С другой стороны, наличие стандартов и правил позволяет избегать ошибок при разработке и создавать в системе BPMS исполняемые нотации (готовые элементы автоматизации бизнеса).

Минусы BPM, как это часто бывает, находятся там же, где и преимущества:

• Высокая степень детализации процессов мешает восприятию работы бизнеса для стратегического планирования.
• На людях, которые разрабатывают процессную модель, лежит очень большая ответственность. Любая ошибка может привести к печальным результатам. Например, при разработке функциональной модели есть данные на входе, результат на выходе, инструменты, которые предоставляет компания исполнителю, и сам исполнитель. Пока исполнитель на выходе выдает ожидаемый результат, в рамках функции он может действовать по собственному усмотрению, выбирая оптимальный метод достижения цели. При процессном подходе исполнитель лишается «свободы маневра». У него появляется четко заданная последовательность действий с учетом всех возможных условий. И он не имеет права действовать иначе, даже если результат окажется отличным от ожидаемого.
• Бизнес-процесс статичен и практически не подлежит корректировкам «изнутри». Исполнитель получает четкую последовательность действий и уже не может проявить инициативу. В результате, любую ошибку исполнители будут повторять из раза в раз, пока она не будет исправлена в самом бизнес-процессе.

Каким компаниям подходит BPM

Процессный подход идеально подойдет государственным компаниям. Здесь важно повышать уровень сервиса и качество работы, при этом также важна стандартизация обслуживания. В государственной компании клиенты не ждут каких-то бонусов или особых инициатив. Но услуга должна быть выполнена от и до на соответствующем уровне.

В коммерческих компаниях процессный подход хорош для стандартизации работы, он позволит «подтянуть» уровень обслуживания до определенных стандартов. С одной стороны – это большой плюс. С другой – одновременно и минус, так как инициативные и талантливые сотрудники при всем желании никак не смогут себя проявить и принести больше пользы и прибыли. Процессный подход – это именно стабильность и определенная статичность. А потому при его использовании нужно четко понимать, где вас такой вариант работы устраивает, а где лучше предоставить людям больше свободы.

Для того чтобы бизнес процесс был на пользу а не во вред, рекомендуется собирать от участников бизнес процесса замечания и ошибки. Не нужно считать что BPM это истина в последней инстанции.

Подробнее о том, как именно управлять бизнесом при помощи бизнес-процессов я рассказывал уже в прошлых статьях, и буду говорить еще не один раз. Здесь я постарался максимально просто пояснить различия между терминами BPM, BPMS, BPMN и описать само понятие «управление бизнес-процессами». Без этих базовых знаний разобраться в процессном подходе невозможно.

Вопросы и ответы

В чем отличие функционального моделирования от процессного?

При функциональном подходе мы рассматриваем действия людей и автоматизированных систем как “черный ящик”. И подходим к моделированию с точки зрения — этапов достижения поставленной цели, а также необходимых для этого ресурсов. При процессном моделировании мы изучаем последовательность действий сотрудников и систем на каждом этапе для их оптимизации и повышении эффективности.

Какие понятия входят в BPM?

В первую очередь, это непосредственно система BPM, а также описание нотаций BPMN. О них я писал в этой статье, и подробно — в предыдущих статьях (см. рекомендуемые ссылки в конце публикации). Кроме того, не так давно появились новые понятия — DMN и CMMN. На них я сейчас подробно останавливаться не буду. Постараюсь описать новые понятия и их особенности в будущих публикациях.

Зачем нужно в построении нотаций столько сложностей и разные подходы?

Управление бизнес-процессами и сама методология BPM необходимы в том числе для директивного управления большими коллективами. Именно для этого необходимы нотации, описания бизнес-процессов и широкий перечень инструментов.

С чего начать работу с BPM?

Изучите язык нотаций BPMN и попробуйте использовать его в своей работе. Главное, не бойтесь начинать. Вы поймете, что простые нотации на практике строить намного проще, чем кажется. И шаг за шагом сможете изучить методологию, опираясь на простые и понятные графические инструменты BPM.

Можно ли использовать BPM для неавтоматизированных систем?

Можно. Это подход предназначен, в первую очередь, не для автоматизации (в IT сфере есть свои инструменты), а для организации работы компании или любого коллектива. Здесь могут учитываться участки работы с применением автоматизированных систем. А могут рассматриваться исключительно процессы в коллективе, причем, любом — от строительных бригад или производства до творческих коллективов в театре или филармонии. Главное, четко описать — как происходит интересующий вас процесс, а также, как вы его хотите изменить.

Об авторе

Кинзябулатов Рамиль

Кинзябулатов Рамиль Хибатуллович, бизнес консультант и it консультант. Опыт автоматизации более 17 лет. Занимаюсь управленческим консультированием и разработкой it решений в составе команды Trinion. Автор 3-х книг и множества статей на тему организации труда.

ЧТО ТАКОЕ НОРМАЛЬНЫЙ, СРЕДНИЙ И ЦЕЛЕВОЙ ПУЛЬС?

Если вам интересно, как понять эффективность своей тренировки, слушайте свое сердце. Да, эти удары в груди, которые вы чувствуете во время тренировки, могут дать поразительные выводы. Итак, что именно происходит с вашим пульсом во время тренировки? И что это нам говорит?

ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ ПУЛЬСА

Посмотрите любую медицинскую драму по телевизору, и первое, что сделает врач, — это измерит частоту сердечных сокращений пациента. Во-первых — потому что да, это значит, человек жив! Во-вторых, потому что частота сердечных сокращений много говорит о нашем общем состоянии здоровья и физической форме. Например, слабый пульс или учащенное сердцебиение могут быть признаком, что что-то не так.

Так что именно они проверяют? По определению, ваша частота сердечных сокращений означает количество ударов вашего сердца в минуту. Два наиболее распространенных способа описать частоту сердечных сокращений:

— В ударах в минуту (BPM).

— В процентах от вашей максимальной частоты пульса (MHR).

Измеряя частоту сердечных сокращений во время тренировки, вы будете отслеживать свою физическую форму и следить за тем, насколько хорошо вы тренируетесь. Это означает, что вы не будете «работать вслепую», когда дело доходит до упражнений. По частоте пульса вы узнаете, насколько эффективным было ваше занятие фитнесом и сколько вам нужно отдыха и восстановления перед следующим.

ЧТО МОЖЕТ ПОВЛИЯТЬ НА ЧАСТОТУ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ВО ВРЕМЯ УПРАЖНЕНИЙ?

Хотя ваш пульс точно показывает ваши усилия и интенсивность упражнений, он также зависит от обстоятельств. На частоту сердечных сокращений во время тренировки влияет несколько факторов, в том числе следующие^

ТРЕНИРОВКИ

Спортсмены с обширным опытом аэробных тренировок имеют более эффективные сердечные мышцы. Емкость их левого желудочка увеличилась, а мышцы желудочков стали сильнее, что привело к увеличению ударного объема. Этот увеличенный ударный объем можно наблюдать как более низкую частоту сердечных сокращений в состоянии покоя, а также как более низкую частоту сердечных сокращений во время тренировки.

ТЕМПЕРАТУРА

По мере повышения температуры увеличивается и потребность в охлаждении тела. Это достигается за счет того, что ваш кровоток направляется ближе к поверхности кожи. Ускоренное кровообращение требует, чтобы ваше сердце билось быстрее, а это означает, что частота сердечных сокращений увеличивается.

Когда окружающий воздух охлаждается, циркуляция в периферических частях тела уменьшается, поэтому вашему сердцу остается меньше работы, связанной с кровообращением. Это приводит к снижению частоты сердечных сокращений.

ОБЕЗВОЖИВАНИЕ

Когда вы обезвожены, количество плазмы в крови уменьшается. Это заставляет ваше сердце работать быстрее, чем обычно, чтобы обеспечить мышцы периферических частей тела достаточным количеством кислорода и питательных веществ. Это помогает поддерживать адекватную температуру тела и является причиной увеличения частоты пульса при обезвоживании.

КАКОВА НОРМАЛЬНАЯ ЧАСТОТА ПУЛЬСА ВО ВРЕМЯ ТРЕНИРОВКИ?

Когда дело доходит до вашего пульса, «нормального» не бывает. По ряду причин сравнивать свой пульс во время тренировки с чужим бессмысленно. Как вы узнаете ниже, существует множество факторов, которые влияют на нашу частоту сердечных сокращений, делая пульс каждого из нас индивидуальным, и он будет продолжать меняться в течение вашей жизни и фитнеса.

КАКАЯ НОРМАЛЬНАЯ (СРЕДНЯЯ) ЧАСТОТА ПУЛЬСА ПО ВОЗРАСТУ?

Одним из ключевых факторов, влияющих на нашу частоту сердечных сокращений, является возраст. Как и многие другие части нашего тела, возможности и функции вашего сердца меняются в течение вашей жизни. Таким образом, ваш возраст является полезным показателем для оценки максимальной частоты пульса (MHR).Определив свой MHR, вы сможете определить свои персональные зоны частоты пульса . Они полезны, чтобы помочь вам понять, как различные виды упражнений влияют на ваше сердце и общую физическую форму.

Вы можете использовать эти зоны для создания плана тренировок с частотой пульса , который является отличным способом убедиться, что вы выполняете различные упражнения. Регулярно тренируясь в разных зонах частоты пульса, вы получите максимальную отдачу от того, что вкладываете.

КАКАЯ ИДЕАЛЬНАЯ ЦЕЛЕВАЯ ЧАСТОТА ПУЛЬСА?

Ваша целевая частота пульса во время тренировки должна составлять от 50% до 85% от вашего MHR, в зависимости от того, какой тип упражнений вы выполняете и с какой целью.

Например, если вы хотите улучшить свою выносливость, вам следует проводить длительные тренировки с низкой интенсивностью. Если ваша цель — улучшить состояние сердечно-сосудистой системы, тогда вам следует попробовать высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT).

ЗАЧЕМ ТРЕНИРОВАТЬСЯ С ПУЛЬСОМ?

Ваша частота пульса — полезный инструмент для понимания и улучшения вашего уровня физической подготовки и производительности. Тренировка с частотой пульса позволяет отслеживать и контролировать интенсивность тренировок, что позволяет изменять план тренировок .

Лучшая часть тренировки с пульсом означает, что каждая секунда тренировки на счету. Контролируя частоту пульса во время тренировки, вы улучшите свою физическую форму и время восстановления, что в совокупности улучшит вашу общую производительность.

КАК МОНИТОРИТЬ ЧСС ВО ВРЕМЯ ТРЕНИРОВКИ?

Есть два разных способа измерения и отслеживания вашего пульса во время тренировки.

— Нагрудный датчик частоты сердечных сокращений измеряет электрокардиограмму вашего сердца (ЭКГ). В этом случае измерение частоты пульса означает прямое измерение электрической активности сердца. -> Вы можете контролировать свой пульс с нагрудного датчика в приложении или на спортивных часах во время тренировки.

— Оптический монитор сердечного ритма , такой как спортивные часы, он измеряет пульс на артерии. Проще говоря, он измеряет ваш пульс, который вызван сердечными сокращениями (то есть частотой сердечных сокращений) -> Вы можете измерять и проверять свой пульс на часах во время тренировки.

Оба варианта очень точны, поэтому все сводится к тому, какое устройство вы предпочитаете для тренировок.