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KINOTE 01.2022

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Um einen Wandel der Finanzbranche erfolgreich zu meistern, müssen Kreditinstitute sowohl Chancen als auch Herausforderungen der Künstlichen Intelligenz (KI) erkennen. Unter der neuen Marke KINOTE der Bank-Verlag GmbH finden Sie Meldungen, Studien und Fachartikel zum Themenkomplex KI. Wir beantworten Ihre Fragen rund um KI. Wir berichten über Trends, neue Technologien, Forschungsergebnisse und daraus entstehende Möglichkeiten, die KI Ihrem Unternehmen bietet.

12 01 | 2022 ge

12 01 | 2022 ge abzuleiten. Jedes Ereignis wird dabei durch eine vordefinierte (atomare) Aktivität, ein Datum, eine Uhrzeit sowie eine Prozessinstanz exakt beschrieben. Die Aktivität beschreibt, was getan wurde, während die Prozessinstanz die damit zusammenhängende Prozessausführung eindeutig identifiziert. Neben diesen Daten können noch weitere Informationen wie beispielsweise zur ausführenden Ressource, zum Standort oder zum passenden/zugehörigen Produkt im Ereignisprotokoll dokumentiert werden. Die Grundaktivitäten von Process Mining sind das Erkennen (Discovery) von Prozessmodellen auf Basis von Ereignisprotokollen, die Prüfung der Übereinstimmung (Conformance) zwischen dem angenommenen Referenzmodell und dem generierten Modell sowie die Anreicherung (Enhancement) eines bestehenden Modells mit weiterem Wissen. Die drei Grundaktivitäten können Rückschlüsse auf folgende Bestandteile ermöglichen: ■ Vorgänge besser verstehen ■ Engpässe identifizieren ■ Probleme antizipieren ■ Prozesse verschlanken. Zur Durchführung der drei Grundaktivitäten gibt es die drei Methoden: Play-Out (Ausspielen), Play-In (Einspielen) und Replay (Wiedergeben). In der erstgenannten Methode, dem Play- Out, wird ein Prozessmodell mithilfe einer Abbildungstechnik (vorzugsweise Petri-Netze) erzeugt, um dort Verhaltensweisen darzustellen. Durch das mehrfache Durchlaufen des Prozessmodells werden die Schritte im Prozessmodell als Ereignisse im Ereignisprotokoll dokumentiert. Das Ziel der Variante Play- Out besteht in der Testung eines operativen Prozesses anhand eines gegebenen Modells. Verwendung eines bekannten Prozessmodells Die zweite Methode, das Play-In, ist vom Grundgedanken her komplett gegensätzlich zum Play-Out. Als Basis dieser Variante wird ein bereits bekanntes Prozessmodell verwendet und aus diesem heraus ein neues Ereignisprotokoll generiert. Mit Blick auf eine artverwandte Methode der Datenanalyse, dem Data- Mining, wird ersichtlich, dass auch hier Play-In genutzt wird. Allerdings befasst sich das traditionelle Data-Mining nicht mit Prozessmodellen. Anzumerken ist, dass es nicht möglich ist, Standard-Data-Mining-Techniken für Play-In-Modelle im Process Mining zu verwenden. Die dritte und damit letzte Methode, das erwähnte Replay, benötigt ein Ereignisprotokoll und ein Prozessmodell als Eingabe. Das Prozessmodell dient dazu, die Abläufe des Ereignisprotokolls auszuführen, um daraus Erkenntnisse zu gewinnen und Verbesserungen abzuleiten. Es gibt verschiedene Gründe, weshalb ein Prozessmodell wiedergegeben wird: ■ Überprüfung der Konformität: Erkennung von Diskrepanzen zwischen dem Ereignisprotokoll und dem Prozessmodell ■ Erweiterung des Modells mit Häufigkeiten und zeitlichen Informationen: Es können Engpässe durch gezielte Analyse der Besuchshäufigkeit unterschiedlicher Modellbereiche aufgedeckt werden. ■ Konstruktive prädiktive Modelle: Es ist möglich, Vorhersagemodelle zu erstellen, indem man Ereignisprotokolle mehrfach abspielt und hiermit Prognosen über Verhalten und Prozessverläufe erzeugt. ■ Operative Unterstützung: Die Wiedergabe ist nicht nur auf historische Ereignisdaten beschränkt; auch Prozessfälle, die noch nicht beendet sind, können wiedergegeben werden. Wenn zur Laufzeit Abweichungen festgestellt werden, die nicht zum Prozessmodell passen, kann eine Warnung generiert werden, bevor der Prozess abgeschlossen ist. Ebenso ist es möglich, die verbleibende Zeit für den Prozess oder die Wahrscheinlichkeit, dass der Fall abgelehnt wird, zu erkennen. Die Verbindung zwischen den drei Grundaktivitäten und Methoden besteht darin, dass die Grundaktivität Erkennung (Discovery) Play-In als Methode nutzt. Erweiterung (Enhancement) nutzt die Methode des Replay, und Übereinstimmungsüberprüfung (Conformance) kann die Methoden Replay und Play- Out nutzen. Anwendung Wie bereits erwähnt ist die Grundlage jeder Process-Mining- Grundaktivität ein Ereignisprotokoll. Um die theoretischen Grundlagen in einem praxisnahen Beispiel anzuwenden, wurde

01 | 2022 13 03 | Prozessmodell Kreditantrag Kreditantrag einreichen Kreditantrag vorab angenommen Kreditantrag abgeschlossen Angebot versenden Angebot zurücksenden Angebot annehmen Quelle: Eigene Darstellung, Business Processing Intelligence Challenge (BPIC) 2014. 04 | Erweitertes Prozessmodell Kreditantrag Kreditantrag einreichen Kreditantrag vorab angenommen Kreditantrag abgeschlossen Angebot versenden Angebot zurücksenden Angebot annehmen 2:04:53 17:59:26 2d:07:22:56 9d:12:03:58 4d:00:17:29 Quelle: Eigene Darstellung, Business Processing Intelligence Challenge (BPIC) 2014. das Ereignisprotokoll der International Business Process Intelligence Challenge (BPIC) adaptiert. Die BPIC ist ein Wettbewerb, bei dem die Teilnehmer ein Ereignisprotokoll – also einen Datensatz – von einem real existierenden Unternehmen erhalten und diese Daten mit allen verfügbaren Process- Mining-Techniken analysieren, wobei sich die Teilnehmer dieses Wettbewerbs auf mehrere vorgegebene Fragen konzentrieren. Das für diesen Beitrag genutzte Ereignisprotokoll wurde von einer niederländischen Finanzinstitution bereitgestellt. Es enthält anonymisierte Daten aus dem Kreditvergabeprozess des Instituts. Je Kundenantrag ist im Ereignisprotokoll die Höhe des jeweiligen Kredits und der jeweilige Bearbeitungsstatus des Antrags mit Zeitstempel und dem Mitarbeiter, der den Antrag bearbeitet, zu finden. Die Prozessinstanz ist in diesem konkreten Beispiel je ein Kreditantrag. Um aus dem vorliegenden Datensatz ein Prozessmodell zu generieren, können verschiedene Programme zur Erkennung (Discovery) verwendet werden. Für eine erste einfache Analyse eignet sich das Tool Fluxicon Disco, und für weitere tiefergehende Analysen kann dann beispielsweise die Programmiersprache Python mit der Bibliothek PM4PY des Fraunhofer Instituts verwendet werden. In Abbildung » 3 wird das stark vereinfachte Prozessmodell dargestellt, das aus dem vorliegenden Ereignisprotokoll mithilfe von Process Discovery (Erkennung) extrahiert wurde. Diese Vereinfachung ist dadurch erreicht worden, dass eine gefilterte Darstellung des Prozesses erstellt wurde, indem nur die relevanten Prozessaktivitäten betrachtet und die übrigen Prozessaktivitäten aus dem Ereignisprotokoll gefiltert wurden. Der vorliegende Kreditvergabeprozess wird durch das Einreichen des Kreditantrags des Antragstellers gestartet. Anschließend prüft ein Mitarbeiter das Gesuch und kann es vorab annehmen und dabei die fehlenden Unterlagen nachfordern. Wenn alle Unterlagen vorliegen, wird der Kreditantrag intern angenommen und für die Weiterverarbeitung freigegeben. Im nächsten Schritt wird der Antrag geprüft und ggf. für den Kunden ein Angebot erstellt bzw. versendet. Der Kunde kann dann das Angebot zurücksenden, und der Kreditantrag wird durch die Ankunft bei der Bank angenommen. Grundsätzlich ist es immer möglich, dass der Antrag vonseiten des Kreditinstituts abgelehnt wird oder vonseiten des Kunden nicht weiterverfolgt wird.

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