一种业务过程协同建模的方法研究

发布时间：2017-06-05 11:10

  本文关键词：一种业务过程协同建模的方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：业务流程管理是计算机科学和管理科学的交叉研究领域。协同商务环境下业务流程管理的关注焦点从组织内业务流程逐步转移到组织间业务流程。针对协同商务环境下实施业务流程管理中有盟主管理模式下的业务过程协同所具有的个性化特征及现有建模工作存在的不足,从计算机科学的视角,在“软件体系结构”和“参与组织”两个层面对该模式下的业务过程协同建模进行探索性的研究与分析。其主要工作和贡献包括如下三点： 第一、提出了“代理端+盟主端”业务过程协同模型。该模型分为两层,自顶向下分别是软件体系结构层和组织层。其中：软件体系结构层中共有三种类型的参与者,分别是盟主、代理及参与组织。它们及它们之间的关系分别用构件和连接件进行描述,用于从软件体系结构的层次来描述业务过程协同；对于软件体系结构层中的每一个参与组织在组织层都存在一个对应的业务过程模型,业务过程模型之间通过协同范围内唯一的语义标识进行通信,用于从组织的层次来描述业务过程协同。该模型既符合有盟主管理模式下业务过程协同的特征,又能实现关注点分离,降低建模和分析的复杂性。“代理端+盟主端”业务过程协同模型是本文后续工作开展的基础。 第二、针对于于“代理端十盟主端”业务过程协同模型软件体系结构层。首先,为了确定协同模型体系结构层中的代理及每一个管理域内的参与组织,提出了一种基于模糊聚类的和代理熵的方法,从而可以有效地设计出特定应用领域内的协同模型；其次,从消息的角度对协同模型软件体系结构层进行建模,提出了消息通信模型。与已有的两种典型协同模型进行定量的对比与分析,结果表明：本文所提出的协同模型能够在效率(响应时间、吞吐量)和可靠性(失效恢复)间取得有效的平衡；再次,为了能够指导实际的业务过程协同应用构建,从协同模型软件体系结构层中抽象出3个独立的交互模式,分别为组织参与协同模式、组织协同通信模式和组织切换模式,来描述具体的协同过程,证明了基于协同过程模型构建的协同应用能够持续稳定地运行和能够适应由参与组织所引起的变化；最后,为了能够对基于协同过程构建的业务过程协同系统可用性进行分析,提出了一种业务过程协同数据恢复通用模型,进而提出了数据恢复策略模型并提出了五种数据恢复策略,它们分别为代理优先恢复策略、最短队列代理优先恢复策略、最短队列随机恢复策略、最小期望等待时间代理优先恢复策略及最小期望等待时间随机恢复策略。实验结果表明：相对于已有的模型,基于该协同模型构建的协同应用能够持续、高效地运行。 第三、针对于“代理端+盟主端”业务过程协同模型组织层。首先,提出了一种结合Petri网和进程代数建模业务过程协同的方法,即从结构的角度提出了业务过程模型,从行为(交互行为)的角度提出了业务过程代数,避免了在建模业务过程协同时单纯地应用Petri网或进程代数建模所面临的问题,并提出了业务过程模型代数语义用于实现从业务过程模型到业务过程代数的形式转换。同时,为了反映出业务过程模型所具有的交互行为特征,在业务过程模型代数语义的基础上引入抽象操作符,提出了业务过程模型观察行为代数语义。这种方式充分地结合了Petri网和进程代数在建模业务过程时各自的优势,能够有效地支持组织层中业务过程的建模并为下一步的验证工作打下了基础；其次,为了提高协同模型组织层中业务过程协同的形式分析效率,从两个层次来进行讨论。首先,在假定业务过程模型内部视图是自由选择网的基础上,将业务过程模型内部视图抽象为四种基本块并基于异步消息通信的特征分别提出了各自的抽取规则集,证明了这些规则能够确保协同中接口一致性。相对于已有的工作,能够更加有效地实现对业务过程协同的建模和分析；然后,以抽取后的业务过程模型为基础,提出了一种并行构建业务过程协同的方法,相对于已有的全局模型,减小了组织层内业务过程协同需要验证的状态空间规模,提高模型的分析效率。
【关键词】：“代理端+盟主端”协同模型 协同过程 协同可用性 业务过程代数 抽取规则 并行建模
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-8
• 目录8-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及选题意义11-13
• 1.2 论文研究目标13-14
• 1.3 本文的主要贡献和创新14-15
• 1.4 论文研究目标15
• 1.4.1 理论意义15
• 1.4.2 实际意义15
• 1.5 论文结构安排15-18
• 第二章 业务过程协同建模综述18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 业务过程协同建模方法综述18-22
• 2.2.1 基于过程的业务过程协同建模方法18-20
• 2.2.2 基于角色的业务过程协同建模方法20-22
• 2.3 业务过程协同形式建模综述22-24
• 2.3.1 基于Petri网的业务过程协同建模22-23
• 2.3.2 基于进程代数的业务过程协同建模23-24
• 2.3.3 基于Petri网和进程代数的业务过程协同建模24
• 2.4 业务过程协同形式验证效率综述24-25
• 2.5 小结25-27
• 第三章 相关研究基础27-34
• 3.1 引言27
• 3.2 业务过程协同的基本概念27
• 3.3 Petri网及跨组织工作流网27-30
• 3.4 通信系统演算30-31
• 3.5 随机回报网31
• 3.6 通信顺序程序31-33
• 3.7 小结33-34
• 第四章 “代理端+盟主端”业务过程协同模型34-57
• 4.1 引言34
• 4.2 业务过程协同模型34-40
• 4.2.1 “代理端+盟主端”业务过程协同模型34-38
• 4.2.2 “代理端+盟主端”业务过程协同模型软件体系结构层定义38-40
• 4.3 协同模型中软件体系结构层的确定40-45
• 4.3.1 参与组织模糊聚类41-42
• 4.3.2 基于熵的代理确定及参与组织划分42-43
• 4.3.3 实验说明43
• 4.3.4 结果分析43-45
• 4.4 协同模型软件体系结构层性能分析45-56
• 4.4.1 消息通信模型45-52
• 4.4.2 性能指标52
• 4.4.3 性能仿真及分析52-56
• 4.5 小结56-57
• 第五章 协同过程建模与分析57-75
• 5.1 引言57
• 5.2 协同过程的形式化描述57-67
• 5.2.1 组织参与协同模式的形式化描述58-59
• 5.2.2 组织协同通信模式的形式化描述59-63
• 5.2.3 组织切换模式的形式化描述63-65
• 5.2.4 基于ECA规则以模式组合描述的协同过程65-67
• 5.3 协同过程的形式验证与分析67-74
• 5.3.1 组织参与协同模式的形式验证68-69
• 5.3.2 组织协同通信模式的形式验证69-70
• 5.3.3 组织切换模式的形式验证70-74
• 5.4 小结74-75
• 第六章 协同可用性建模与分析75-94
• 6.1 引言75-76
• 6.2 数据恢复通用模型76-77
• 6.3 基于数据恢复的协同可用性建模77-82
• 6.3.1 协同可用性模型78-80
• 6.3.2 性能指标80
• 6.3.3 性能仿真及分析80-82
• 6.4 数据恢复策略建模与分析82-92
• 6.4.1 数据恢复策略模型82-84
• 6.4.2 恢复策略描述及性能指标84-89
• 6.4.3 性能仿真及分析89-92
• 6.5 小结92-94
• 第七章 基于Petri网和进程代数建模业务过程协同的方法94-118
• 7.1 引言94-97
• 7.1.1 业务过程协同建模领域的主要问题94-96
• 7.1.2 解决方法96-97
• 7.2 基于Petri网的业务过程模型97-100
• 7.2.1 协同模型组织层中业务过程协同97
• 7.2.2 业务过程模型97-100
• 7.3 基于BPPA的业务过程代数100-117
• 7.3.1 业务过程进程代数100-104
• 7.3.2 业务过程模型的代数性质104-108
• 7.3.3 业务过程模型代数语义108-111
• 7.3.4 业务过程模型观察行为代数语义111-117
• 7.4 小结117-118
• 第八章 业务过程模型的抽取118-136
• 8.1 引言118-119
• 8.2 从业务过程模型抽取公共过程119-131
• 8.2.1 基本块定义119-122
• 8.2.2 抽取规则122-131
• 8.3 实验与分析131-135
• 8.3.1 实验说明131-132
• 8.3.2 供应链网络建模132-133
• 8.3.3 模型分析133-135
• 8.4 小结135-136
• 第九章 业务过程协同并行建模与分析136-153
• 9.1 引言136-137
• 9.2 业务过程协同的并行构建137-146
• 9.2.1 业务过程模型间依赖性分析137-141
• 9.2.2 协同业务过程模型构建141-146
• 9.3 实验与分析146-152
• 9.3.1 实验说明146-150
• 9.3.2 模型分析150-152
• 9.4 小结152-153
• 第十章 总结与展望153-156
• 10.1 论文工作总结153-154
• 10.2 不足及未来工作154-156
• 参考文献156-163
• 致谢163-

【参考文献】

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本文编号：423581