基于抽象技术的流程模型变化传播分析

发布时间：2020-09-07 15:17

　　当代信息系统(Information Systems,IS)在企业中的应用越来越多,这个新一代的信息系统通常被称为流程感知信息系统(Process Aware information system,PAIS)。在 PAIS 中业务流程模型(Business process model,BPM)对于企业实现其业务发挥着重要的作用。BPM是一种以图形方式显示组织进行业务流程的方法,已经成为概念建模的重要方法,被广泛应用在业务流程建模的相关领域。它被认为是过程感知信息系统分析和设计、组织文档和重新设计以及面向服务的体系结构的设计的关键工具。为此,业务流程模型通常以图形方式描述至少构成业务流程的活动,事件、状态和控制流逻辑。此外,这些模型还可能包括有关涉及的数据,组织和IT资源以及潜在的其他工件,如外部利益相关者、目标、风险和绩效指标,等等。虽然基于计算机信息系统的业务流程建模技术日益完善,但是随着业务系统规模的不断壮大,对于业务流程的管理(Business Process Management,BPM)也变得越来越重要,对业务流程的要求也越来越高。一方面,企业的规模不断得到扩大,业务能力不断增加,这将直接导致业务流程建模的规模不断变得大型化和复杂化,带来的后果就是使得业务模型的服务对象对模型的快速理解,同时对模型工程师的建模和日常维护带来了不同程度困难和挑战。另一方面,企业的业务流程模型涉及多个利益相关者,如产品经理、建模工程师等模型服务对象,等等。随着时间的推移,流程模型的不同利益相关者有可能对流程模型进行局部的修改变更操作。为了一个利益相关者的改变操作能够及时的传达给其余的利益相关者,就需要一个完善的流程变化传播技术来实现流程的共同演进。对流程变更支持的需求不断增加,给我们以及IS工程师带来了新的挑战,并需要使用变更使能技术。许多供应商应用灵活的软件解决方案来实现自适应PAIS,但往往无法应对与过程变化(例如正确性和健壮性)有关的基本问题。现有的支持流程的技术所提供的变更框架还没有系统地对变更问题进行比较。这反过来又使PAIS工程师很难评估这些技术的成熟度和变化能力。因此,这常常导致错误的决策和错误投资。已有的方法研究表明,使用Petri网和行为轮廓的相关理论对流程模型的共同演进分析是十分有效的。针对这一问题,本文内容主要从行为和结构两个方面来对流程模型进行分析和研究,在行为轮廓的基础上对流程模型进行抽象化简,以简化对大型复杂流程模型的理解。紧接着利用流程模型的抽象视图分析变化传播问题。本文主要贡献有:(1)提出流程模型抽象化简区域的计算方法。首先,将业务流程模型转换为基于Petri网的工作流系统,提出了基于优先搜索树的模型抽象化简方法(Search Tree-Based Abstraction Algorithm,STA)。在搜索树抽象化简的方法中,利用深度优先搜索策略计算出模型的活动行为轮廓关系和边界库所;进而,根据深度优先搜索策略产生的节点遍历顺序,构造模型相应的变迁关联搜索树;最后,利用变迁关联搜索树界定模型待抽象的区域,完成模型的抽象化简。(2)分析含数据流的流程模型变化传播。针对原模型和不同利益相关者特有的流程视图之间的关系入手,提出了基于抽象技术的流程模型变化传播的分析方法。首先,给定一个良好的参考流程模型(即安全,没有丢失的数据)。其次,根据抽象条件生成不同的抽象视图,并且给定一个流程视图的变化操作,对流程视图进行更改。最后分析变化操作在不同的流程视图之间的变化传播以及冲突解决。
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP301.1;F272
【部分图文】：

基于抽象技术的流程模型变化传播分析

图１本文结构图逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｐａｐｅｒ逡逑

视图,组织模型,原模,视图

（ｂ）图是控制流方面的抽象视图、（ｃ）图是数据流方的抽象视图逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ａｂｓｔｒａｃｔ邋ｖｉｅｗ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｅｖｅｌｓ邋ｏｆ邋ｗｏｒｋｓｈｏｐ邋ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ逡逑图２描述了三个流程模型，其中（ａ）表示的是一个车间组织的业务流程的原逡逑模型。开始ｆｔＬ准预算，接着挑选数据，此时有个ＡＮＤ网关，即需要同时执行逡逑检查可能的房间和咖啡厅，紧接着有一个ＸＯＲ网关，即要么没有重新挑选数逡逑据，要么修复日期。修复日期后再执行一个ＡＮＤ网关，即将获得的数据保存。逡逑在最后执行一个ＡＮＤ网关，即执行程序和食宿的安排，该业务流程以进行研逡逑讨会结束该流程。值得注意的是每个活动都含有一个数据信息。现在要对该流逡逑程模型进行抽象，（ｂ）表示的是一个用户需要得到一个与该流程模型对应的具有逡逑粗粒度活动以及活动之间约束关系的高层次模型视图，其中活动丨Ｒｅｓｅｒｖｅ逡逑Ｈｏｕｓｉｎｇ｝＝｛Ｒｅｓｅｒｖｅ邋Ｒｏｏｍｓ，邋Ｒｅｓｅｒｖｅ邋Ｃａｆｅｔｅｒｉａ邋｝，邋｛Ａｒｒａｎｇｅ邋Ｍｅａｌｓ邋｝＝｛Ａｒｒａｎｇｅ逡逑Ｄｉｎｎｅｒ

操作模型,业务流程

在最终的情况下，整个业务流程可以用一个高级活动来表示；而消除操逡逑作省略模型中的元素，但不改变其粒度级别。因此消除和聚合可以沿着两个正逡逑交（独立）轴，即模型元素的粒度水平和模型所覆盖的业务流程水平（如图３逡逑所示）。逡逑逦＜■￡？水肀逡逑Ｔ１Ｐ逡逑？邋－－逡逑ｔ－ＺＪ逦：邋Ｉ逦ＵＪ：逦；逡逑￥逦５；逡逑广１逡逑ｆ逡逑图３消除操作和聚合操作模型的对比逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ逡逑１６逡逑

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