Process Mining - Geschäftsprozessanalyse mit Datenkompetenz

Process Mining ist eine neuere Data Mining-Methodik, die Elemente der Geschäftsprozessanalyse (Business Process Management) und des Data Mining miteinander verknüpft ("bridging the gap"-Ansatz bzw. "Data Mining in Action"-Konzept, vgl. Wil v.d. Aalst, 2016). Mit Hilfe von Datemkompetenz und Process Mining Techniken werden vorhandene Eventlog-Daten aus IT-Systemen extrahiert und analysiert, um Abläufe und Zusammenhänge (=Prozessmodelle) besser als bisher aufzudecken. Deshalb spricht man hier auch von "Process Discovery".


Bei einer herkömmlichen Analyse der Verwaltungsabläufe im Rahmen typischer visueller Prozessmodellierungen (zumeist mit Visualisierungssoftware) können die tatsächlichen Prozesse oft nur mit hohem Aufwand oder gar nicht "entdeckt" werden, da sie im Gestrüpp des komplexen Verwaltungsalltags untergehen. Informationen aus internen Quellen sind zudem meistens unvollständig und widersprüchlich, die realen Verhältnisse lassen sich manuell nicht mit vertretbarem Aufwand identifizieren. Hier geht Process Mining einen neuen Weg, indem von den vorhandenen Daten ausgegangen wird, die die tatsächlich vorgefallenen Ereignisse aus den im System gespeichterten Protokolldaten ableiten.


Es werden hier vier Arten von ProM-Analysen unterschieden:


  1. Process Discovery (Erfassung der Eventlogdaten bis zu einem ersten optischen Modellentwurf)
  2. Conformance Checking (vom ersten Prozessmodell bis zu einem getesteten Ist-Modell)
  3. Process Compliance (Abstimmung des Ist-Prozessmodell mit einem Soll-Prozessmodell) sowie
  4. Process Enhancement (vom Ist-Modell zum optimierten Soll-Modell durch Verbesserungen).


Vor dem Hintergrund der aktuelle Diskussionen über die Beschleunigung von Planungsverfahren im Baubereich oder zur Modernisierung von Straßen und Schulen scheint eine verstärkte Nutzung der Möglichkeiten des Process Mining dringend geboten. Dafür sind aber einige Vorarbeiten unverzichtbar, insbesondere Dateninventuren (als Bestandsaufnahme des "digitalen Vermögens der Verwaltung") und der weitere Aufbau der persönlichen Datenkompetenz der Mitarbeitenden, damit das vorhandene digitale Vermögen dann auch sinnvoll eingesetzt werden kann.

Neuer Text

  • Was ist Process Discovery?

    Process Discovery umfasst die Techniken, die erforderlich sind, um aus einem Datensatz von Eventlog-Daten (IT-Protokolldaten) ein Prozessmodell zu generieren. Dafür müssen mindestens drei Felder vorhanden und gefüllt sein: 

    1. ein Feld für die Fallnummern (Bezeichner, codes usw.) damit die Fälle eindeutig identifiziert werden können (entspricht dem Namen einer Person), 
    2. die Beschreibung der Ereignisse, die den jeweiligen Fall geprägt haben (man nennt das "Aktivitäten", da es sich um aufgezeichnete Änderungen im IT-Programm handelt) sowie schließlich
    3. Zeitstempel, zur Identifikation der Reihenfolge der Aktivitäten.
  • Was ist Conformance Checking?

    Conformance Checking  dient eigentlich dem Vergleich des aus dem Event-Log rekonstruierten Prozesses mit einem bestehenden Referenzmodell (Soll-Modell) des gleichen Prozesses. So kann unter anderem bestimmt werden, wie hoch die Übereinstimmung des Soll-Prozessmodells mit dem Ist-Prozess ist. Conformance Checking wird dazu eingesetzt, die Einhaltung der Compliance zu prüfen. Solange kein autorisiertes Soll-Modell vorliegt, wird das conformance-checking verwendet, um grundlegende Inkonsistenzen in Prozessmodellen zu identifizieren und zu beseitigen (v.a. dead-ends, Schleifen und Abbrüche).

  • Was ist Process Compliance?

    Process Compliance umfasst die datengestützte Abstimmung eines Soll-Prozessmodells mit den vorgefundenen Ist-Daten (alignment). Ist-Fälle, die nicht in das Soll-Modell passen, werden identifiziert und geklärt. Umgekehrt kann aus dem Process Compliance Verfahren Anpassungsbedarf für das Soll-Modell entstehen. Am Ende des Verfahrens sollten Soll-Modell und Ist-Modell weitgehend übereinstimmen.

  • Was ist Process Enhancement?

    Zielsetzung von Process Enhancement ist die Optimierung des identifizierten und gesicherten Prozessmodells und damit des zugrundeliegenden Ist-Prozesses. Dazu ist erforderlich, Prozessschwächen zu identifizieren und zu beseitigen. Beides stellt eine Herausforderung dar. Im Rahmen der Identifikation von Prozessschwächen werden typische Analysetechniken des BPM verwendet (Engpassanalyse, Warteschlangentheorie usw.). Im Zusammenhang mit der Beseitigung (i.e. verbesserten Modellvarianten) kommen Tests und Simulationen in Betracht.

  • Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein für ein erfolgreiches ProM-Projekt?

    Wesentliche Voraussetzungen eines erfolgreichen Analyseprojektes sind

    1. Eine klare und abgestimmte Fragestellung, d.h. welches Ziel wird ganz genau verfolgt? Idealerweise gibt es bereits eine konkrete Fragestellung, die mit der ProM-Analyse gekklärt werden soll
    2. Welche Daten stehen zur Verfügung (v.a. das Problem der Extraktion von Logdateien ist vorab zu klären, da ein kritischer Erfolgsfaktor ist)
    3. Hinreichende Verfügbarkeit sachkundiger Mitarbeiter:innen auf drei Ebenen (ProM-Expertise, Datenexpertise und Fachexpertise)

    Daneben ist es empfehlenswert, das Projekt kompakt und zügig abzuwickeln, d.h. kleine Teams und kurze Laufzeiten. Besser in zwei oder mehrere Projekte aufteilen als "all-in-one" - Versuche zu unternehmen. Schließlich ist - wie immer - auf eine hinreichende Verankerung in der Leitungsebene hinzuweisen.

Praxisbeispiele für ProM-Projekte


Stadt Leipzig (Beschaffungswesen 2021)

Stadt Lausanne (Baugenehmigungen, 2020)

5 Städte der Niederlande (Baugenehmigungen, 2015 ff.)

Kreisverwaltung NRW (Vollstreckung, 2024)

Fallstudie Stadt Granada/Spanien (Beschwerdeverfahren, 2020)
Stadt NN (Kommunalsteuern, 2025)

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