一種插件式業(yè)務(wù)流程家族的協(xié)同演化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于業(yè)務(wù)流程管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種插件式業(yè)務(wù)流程家族的協(xié)同 演化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著越來越多的企業(yè)組織使用業(yè)務(wù)流程（也稱業(yè)務(wù)過程）模型來對企業(yè)的業(yè)務(wù)操 作建模，在一個企業(yè)內(nèi)部，往往會積累成百上千的業(yè)務(wù)流程模型，形成了業(yè)務(wù)流程模型庫。 目前國際上比較著名的業(yè)務(wù)流程模型庫包括：SAP參考模型庫以及Apromore流程模型庫 等。
[0003] 另一方面，由于云計算技術(shù)關(guān)注于IT資源的共享以企業(yè)實現(xiàn)的成本的降低，業(yè)務(wù) 流程即服務(wù)（Business Process as a Service，BPaaS)的技術(shù)應(yīng)運而生，并伴隨著云架構(gòu) 應(yīng)用到了實際工業(yè)的生產(chǎn)中。國際著名咨詢機構(gòu)Gartner定義BPaaS為"一種基于業(yè)務(wù)流 程的服務(wù)托付，這種服務(wù)來自于云并且為實現(xiàn)多租戶所構(gòu)建"。多租戶流程一一通常指基 于同一個流程模型而特化于企業(yè)的流程變體一一可以在云架構(gòu)中運行。一些比較著名的 云服務(wù)是BPaaS，比如：Salesforce、EasyChair等等。為了創(chuàng)建和管理業(yè)務(wù)流程模型，目 前工業(yè)界和學(xué)術(shù)界也出現(xiàn)了不少的工具，諸如：〇racle BPM套件、Apromore業(yè)務(wù)流程設(shè)計 器、Websphere業(yè)務(wù)流程建模器等。這些工具支持使用不同的建模語言實現(xiàn)流程的定義， 包括業(yè)務(wù)流程建模標(biāo)注（Business Process modeling notation, BPMN)、事件驅(qū)動流程鏈 (Event-driven process chain, EPC)、UML 活動圖等。
[0004] 在企業(yè)的兼并與重組中，來源于多個公司或者企業(yè)的多個業(yè)務(wù)流程變體 (business process variant)，往往需要協(xié)同演化（co-evolve)。多個流程變體聚合在一 起形成了業(yè)務(wù)流程家族（business process family)。流程家族往往運行在云端不同組織 不同的業(yè)務(wù)流程引擎上，使得很難用一種集中式的方式管理流程家族的協(xié)同演化。在中國 移動通信公司的辦公自動化系統(tǒng)就是一個真實的案例。據(jù)調(diào)查，中國移動通信公司大約有 8000個左右的辦公自動化流程在運行，而這8000個流程卻被31個?。ㄗ灾螀^(qū)）的分公司 所管理和維護的。使流程家族中每個流程模型，在業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)的支持下實現(xiàn)協(xié)同演 化，將能夠降低流程的維護成本并避免不一致性的發(fā)生。然而，目前流程管理工具并不能支 持對流程家族協(xié)同演化的管理。
[0005] 流程家族的協(xié)同演化屬于流程可變性管理的研究范疇，盡管流程家族的協(xié)同演化 在工業(yè)實踐生產(chǎn)中非常重要，但是現(xiàn)有的流程家族協(xié)同演化的方法卻非常少。從流程管理 的生命周期來看，文獻[1]總結(jié)了流程管理的特征，并將流程管理按次序劃分為五個階段： 分析與設(shè)計、配置、執(zhí)行、診斷和演化。其中三個階段與我們的方法都具有一定的關(guān)聯(lián)。在分 析與設(shè)計階段，一個流程家族被設(shè)計、建模和驗證。通過借鑒軟件產(chǎn)品線工程中（Software Product Line Engineering, SPLE)的方法，一系列不同類型的可配置的流程模型被提出， 如文獻[2]中的C-iEPC模型、文獻[3]中的Provop模型、以及文獻[4]中的PESOA模型 等。配置階段的目標(biāo)是通過配置一個可配置的流程模型得到一個可執(zhí)行的流程變體，配置 的過程中往往借助一些決策支持的制品，如：文獻[5]中的問卷模型、文獻[6]中的特征 模型、文獻[7]中的目標(biāo)模型、文獻[8]中的決策表模型、文獻[9]中的面向流程的橫切關(guān) 注點等。在流程的執(zhí)行階段，配置過后的流程變體實例將被創(chuàng)建、啟動以及執(zhí)行，為了滿足 在執(zhí)行階段情境變化的需要，動態(tài)配置型技術(shù)往往是必不可少的。文獻[10]提出了一種 流程碎片（process fragment)的技術(shù)，將流程片段作為一種可以復(fù)用的知識加以管理，并 將這些流程碎片加以動態(tài)的、情境感知的組合，形成適應(yīng)性的、面向服務(wù)的應(yīng)用程序，文獻 [11，12]提出一種面向服務(wù)的流程適應(yīng)性框架。另外，文獻[13, 14]也提出了一種流程擴 展（process extensibility)框架來解決流程適應(yīng)性問題。有所不同的是，在流程擴展框 架中，參考模型供應(yīng)商與參考模型消費者等利益相關(guān)方的職責(zé)被清晰地分離。
[0006] 文獻[1]C. Ayora，V. Torres, B. Webber, et al.，VIVACE:A framework for the systematic evaluation of variability support in process-aware information systems, Information and Software Technology,57 (2015), pp. 248-276.
[0007] 文獻[2]M. La Rosa，M. Dumas，A. Η. M. ter Hofstede et al.，Configurable Multi-Perspective Business Process Models. In Information Systems, Vol. 36No. 2, 2011.
[0008] 文獻[3] Alena Hallerbach，Thomas Bauer and Manfred Reichert，Capturing variability in business process models:the Provop approach，Journal Of Software Maintenance And Evolution:Research And Practice, 2010 ；22:519 - 546.
[0009] 文獻[4]A. Schnieders，and F. Puhlmann，Variability Modeling and Product Derivation in E-Business Process Families, Technol. Bus. Inform. Syst. (2007)63 -74.
[0010] 文獻[5]M. La Rosa，M. Dumas，A. Η. M. ter Hofstede et al.，Configurable Multi-Perspective Business Process Models. In Information Systems, Vol. 36No. 2, 2011.
[0011] 文獻[6]G. Groner，C. Wende，M. Boskovic，et al.，Validation of Families of Business Processes，In:CAiSE 2011，LNCS 6741，pp.551-565,2011.
[0012] 文南犬[7]A. Lapouchnianj Y. Yuj and J. Mylopoulosj Requirements-Drive n Design and Configuration Management of Business Process, In:BPM 2007,LNCS 4714, pp. 246-261，2007.
[0013] 文獻[8]N. Boffoli，D. Caivano, D. Castelluccia，et al. Business Process Lines and Decision Tables Driving Flexibility by Selection,In:SC 2012,LNCS 7306, pp. 178-193, 2012.
[0014] 文獻[9] Z. W. Feng，K. Q. He，Y. T. Ma，et al.，Towards Individual ized Requirements Specification Evolution for Networked Software Based on Aspect, In: ICSP 2008, pp. 88-99, Leipzig, Germany, Springer, 2008.
[0015] 文南犬[10]Hanna Eberle，Tobias Unger，F(xiàn)rank Leymann:Process Fragments. OTM Conferences(I)2009:398-405.
[0016] 文南犬[11]A. Bucchiaronej A. Marconi, M. Pistorej et al. , A context-aware framework for business process evolution, In:15th International Enterprise Distributed Object Computing Conference Workshops, pp. 146-154,2011.
[0017] 文南犬[12] A. Bucchiarone，A. Marconi，M. Pistore，et al·，Dynamic Adaption of Fragment-based and Context-aware Business Process, ImICffS 2012, pp. 33-41, 2012.
[0018] 文獻[13]Heiko Witteborg，Anis Charfi，Mohamed Aly，et al. Business Process Extensions as First-Class Entities - A Model-Driven and Aspect-Oriented Approach，In:ICSOC 2012, pp.763-770, 2012.
[0019] 文獻[14]Balko, S oren and ter Hofstedej Arthur Η. M. and Barrosj Alistair P. and La Rosa, Marcel Io and Adams, Michael J，Business process extensibility, Enterprise Modeling and Information Systems Architectures, 5 (3) :4-23, 2010.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 針對上述流程家族協(xié)同演化方法中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種新的方 法來管理業(yè)務(wù)流程家族的協(xié)同演化。這種方法基于面向方面的編程技術(shù)；作用于流程家族 中某一個流程模型的變更選項被抽取并抽象成為一個插入式的構(gòu)件，這個構(gòu)件可以被選擇 性復(fù)用到流程家族所有的流程模型中，從而指導(dǎo)整個流程家族的協(xié)同演化；作用于可插入 擴展和流程家族成員之間控制流和數(shù)據(jù)流關(guān)系通過流程擴展模式被建立起來；在這個方法 中三種涉眾角色的責(zé)任被清晰的界定并不相互干擾，三種涉眾角色分別是：流程模型創(chuàng)建 者、獨立軟件提供商、企業(yè)組織，從而為SaaS環(huán)境下中流程家族的協(xié)同演化奠定了良好的 開發(fā)模式。
[0021] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種插件式業(yè)務(wù)流程家族的協(xié)同演化方法，其特征 在于，包括以下步驟：
[0022] 步驟1 :使用帶標(biāo)記的流程圖對業(yè)務(wù)流程模型進行形式化定義，得到構(gòu)造帶標(biāo)記 的流程圖（Annotated Process Graph, APG)所需的基本元素，并保存在帶標(biāo)記的流程圖倉 庫（APG Repository)中；
[0023] 步驟2 :使用可插入式擴展創(chuàng)建模板來創(chuàng)建可插入式擴展元模型（Process Extension, PE)，并存儲在可插入式擴展倉庫（PE Repository)中；
[0024] 步驟3 :在領(lǐng)域本體的支持下，將可插入式擴展語義織入到流程家族內(nèi)的帶標(biāo)記 的流程圖中，實現(xiàn)流程家族的協(xié)同演化。
[0025] 作為優(yōu)選，步驟1的具體實現(xiàn)包括以下子步驟：
[0026] 步驟I. 1 :使用帶標(biāo)記的流程圖對業(yè)務(wù)流程模型進行形式化定義，得到構(gòu)造帶標(biāo) 記的流程圖所需的基本元素；
[0027] 其中：
[0028] 定義流程圖PG是一個有向圖（Ν，Ε，λ)，其中N是結(jié)點集合，E是邊集合，λ :N -L 是一個單射函數(shù)：將圖中結(jié)點賦予一個標(biāo)簽集合L ;進一步地，結(jié)點集合N是它的多個子集 的并集，即：N= {start, end} U NaU NpsU NwU NxsU N x.j，其中：start