基于Pi演算和EECA规则的跨组织工作流建模研究

针对跨组织环境下的工作流形式化建模技术的不足问题,提出了一种基于Pi演算和EECA(Extended-ECA)规则的跨组织工作流建模方法.将ECA规则在时间上进行扩展,解决了ECA规则在描述与时间相关的复杂过程时能力不足问题.利用Pi演算技术,对跨组织的本地工作流的协同方式进行了形式化描述.分析了协同模型及其执行过程,并给出了一个应用实例验证了提出的模型具有较好的柔性,可以有效用于本地工作流间的协同工作,并且适合于对分布式协同环境下的工作流进行建模.     

基于Pi演算的跨组织工作流建模研究

传统的工作流建模方法主要用于描述组织内部流程,因而难以描述跨组织工作流面向流程、组合、抽象、涉及多个自治系统通信合作的新特点.针对此问题,提出了一种基于Pi演算的跨组织工作流建模方法,利用Pi演算的并发计算操作符,将跨组织业务流程建模为一组自治且并发执行的组织内子流程的组合,子流程建模为组织内本地流程定义和组织间控制约束的组合.基于Pi演算的弱互相似理论,验证了两个跨组织子流程外部行为的相等性,用于帮助组织内私有流程的外部抽象.基于该方法建立的跨组织工作流模型在子流程间建立了一种松耦合的关系,适用于动态的跨组织环境,同时基于严格的形式化方法,便于分析和验证.     

基于Pi验算的信息化系统流程研究与设计

软件建模是把现实世界的需求抽象成概念模型,软件编码是把概念模型转变成能够运行的代码,在建模阶段,针对传统的UML即统一建模语言对信息系统业务流程的建模,无法严谨地定义和模拟信息系统的业务流程,不能保证流程本身的正确性和一致性等问题.以物流订单流程为例,研究BPMN表达业务流程及与形式化语言之间的转换,用形式化描述语言Pi演算描述和验证BPMN已描述的信息系统业务流程,通过JPDL直接定义出已通过Pi演算验证的订单流程,并应用于工作流引擎JBPM中,从而保证应用系统业务流程的正确性.     

基于区间代数的工作流模式的建模研究

在业务流程建模阶段,从时态角度采分析业务流程,有助于清楚地描述工作流.在对工作流模式以及其中包含的时态语义进行了深入研究之后,根据区间代数的语法,将工作流模式和区间代数结合起来,提出了一种新的用于工作流模式的时间约束建模方法.它不仅从时态角度扩展了工作流建模,明确描述了工作流模式中和时序有关的时态约束和依赖关系,并且能使工作流控制模式和形式化验证工具结合,从而有利于进一步从时态角度研究业务流程建模.     

工作流模式的π演算建模研究

π演算是一种移动进程代数,可用于对并发和动态变化的系统进行建模。根据π演算的语法,提出了一种新的用于工作流模式的形式化建模方法,以π演算作为工作流形式化的基础,并利用π演算对工作流模式进行了建模。     

基于UML的业务流程模型分析方法研究

基于UML的业务流程建模方法是业务流程建模领域中的一种重要方法,该文对基于UML的业务流程建模方法中的重要工具活动图进行形式化定义,给出了基于活动图的业务流程模型与工作流网之间的规范化转换方法,从而可以分析和检验基于UML的业务流程模型的静态和动态属性。     

跨组织业务流程模型挖掘与质量评估

跨组织业务流程需要多个组织相互配合,协同工作来完成一项由单个组织无法完成的任务.由于跨组织业务流程的复杂性与分布性,其建模与分析过程是一项耗时且容易出错的任务,要求建模人员拥有丰富的经验和行业知识.流程挖掘通过分析业务信息系统执行过程中产生的日志为模型构建提供了一种自动化方法.然而,传统的流程挖掘技术仅支持单个组织的日志挖掘,无法有效地处理跨组织业务流程挖掘问题.本文针对此问题提出一种跨组织业务流程模型挖掘方法.首先扩展已有的流程挖掘方法来进行单个组织的业务流程模型挖掘;其次,定义组织间三种典型的协同模式,并提出相应算法以挖掘组织间的协同模式;再将各个组织的流程模型和协同模式集成,得到全局跨组织业务流程模型;最后采用传统的质量评估指标和提出的协同模式拟合度来量化发现的跨组织业务流程模型质量,通过四个不同的跨组织业务流程案例与已有挖掘方法进行比较,验证本文提出挖掘方法的有效性和可用性.     

基于工作流技术的构件模型研究

为了解决构件业务流程建模能力不足的问题,提出了一种基于工作流技术的构件模型——工作流构件模型。首先分析了工作流过程定义的组成和流程控制方法,识别出可用于构件业务流程建模的工作流元素;然后根据构件的独立性、封装性和组装性需求,选取工作流元素设计实现了工作流构件模型,并给出了应用实例。与传统的构件模型相比,工作流构件模型提高了业务流程构件的灵活性,丰富了业务流程构件的组装形式,降低了业务流程构件的复杂度,从而提高了构件的业务流程建模能力。     

基于Pi-演算的工作流模式描述

工作流模式包含了业务流程的基本特征和共性,其实现依赖于具体的流程建模语言或方法.Pi-演算是一种进程代数,可以应用于业务流程的形式化建模.本文使用Pi-演算作为业务流程形式化的工具,对存在多种BPMN表示的工作流模式进行形式化建模,以探究工作流模式Pi-演算的描述,检验Pi-演算对业务流程行为特征的表现能力.     

基于WEB工作流的动态绑定建模技术研究

工作流技术是实现业务流程建模、仿真、优化、集成的有效手段之一。尤其是基于WEB的工作流动态建模技术,是增强信息系统业务流程互联互通、实现业务流程动态可配置、流程优化重组的有力措施。文章首先分析了工作流控制模型,然后构建了基于WEB的多流程工作流协同控制体系。采用基于XML的技术方案给出了流程初始化定义的配置框架,通过工作流引擎调用WEB服务描述语言WSDL,实现了面向web服务的多流程动态绑定。达到了实际业务流程逻辑与流程组织逻辑分离的目的。     

一个组织间松散耦合跨组织工作流的仿真模型

为了解决松散耦合跨组织工作流的仿真建模问题,以染色Petri网为理论基础,将颜色集、染色函数、资源库所、等待库所、忙库所、开始变迁、结束变迁、角色、组织、时间函数、资源函数和变迁函数引入到IOWF(inter-organizational workflow),提出了染色多维跨组织工作流网CMD/IOWF(colored multi-dimension/IOWF).基于CMD/IOWF,讨论了组织间松散耦合跨组织工作流中多个不同项目工作流实例通过资源共享和活动同步相互耦合以及与仿真相关的资源约束和时间的建模问题.通过定义输入/输出、状态、事件、时间推进函数和状态转移函数,给出了一个组织间松散耦合的多个跨组织工作流的仿真模型.基于该模型的仿真分析可以求解组织间松散耦合跨组织工作流的关键性能指标,包括:对应项目工作流实例的平均执行时间、平均执行成本及其关于组织的分布,各项目的资源利用率.最后,以一个实例验证了提出模型的有效性.     

Modeling and monitoring of E-commerce workflows

Electronic commerce (E-commerce) is an important Internet application that is significantly changing the way of commercial transaction. Due to the complexity of E-commerce systems and lack of well-designed formal models, providing a suitable method for their modeling and monitoring turns out to be a challenging job. This paper introduces labeled workflow nets (LWN) and their semantics on the basis of labeled Petri nets. Then an inter-organizational labeled workflow net (ILWN) - which can graphically model the dynamic behavior of the systems - is presented. Furthermore, the nonblocking property of ILWNs is defined to achieve a common goal of E-commerce participants. This nonblocking property helps to analyze the soundness of ILWNs and the undeniable property of interactive actions. The proposed framework for E-commerce workflows (ECW) can record a history of interactive events and monitor the execution of interactive activities to achieve a common goal. Therefore, it can elegantly model the execution of interorganizational workflows and analyze the accountability of cooperative activities. The main contribution of the paper is to present a new formal mechanism - ILWN. It can efficiently support the modeling and monitoring of ECWs. Finally, this paper illustrates how to use the proposed method by modeling and analyzing a Customer-Producer-Supplier example.     

Petri网在商务工作流建模中的应用研究

在工作流建模研究中,Petri网是一类重要工具。对于跨机构的商务工作流来说,用基本Petri网建模往往会因为图幅规模过大和细节过多而使得其可读性下降。该文提出了一种活动/层次网(A/H-Nets)模型,并给出了建模过程和应用示例。模型通过引入复合位置和子网转移及过程转移的概念,来满足Petri网在不同层次上建模的需求。为了保证层次之间的一致性,文中给出了层次建模必须的子网(过程)替换规则。     

UML活动图描述工作流模型的执行语义

UML是软件工程中广泛应用的建模语言,但其主要问题是缺少严格的形式化语义,因而描述的模型容易产生歧义.根据UML活动图的语法和工作流系统的特点,为UML活动图定义了一种执行语义.基于时间转变系统模型,将工作流系统的执行描述为时间转变和数据转变两个交替进行的过程.时间转变描述时间的前进,数据转变修改工作流案例的状态,这种语义比层次状态图具有更强的描述并行的能力,比Petri网和进程代数更适合描述工作流模型.     

供需网环境下基于角色的工作流建模研究*

目前的工作流模型大多是基于过程建模的,并没有强调供需网环境下角色之间的交互关系。基于此,首先讨论了供需网中角色的概念及其属性;然后借鉴形式化和非形式化方式建模的优点,系统总结了模型建模的步骤,提出了供需网环境下基于角色的工作流模型;最后结合马尔可夫链理论验证了模型的稳定性。这种建模思想有利于扩大工作流管理系统的适用范围,保证供需网内部的安全性和稳定性。     

CA-PLAN,a service-oriented workflow

Workflow management systems (WfMSs) are accepted worldwide due to their ability to model and control business processes. Previously, we defined an intra-organizational workflow specification model, Process LANguage (PLAN). PLAN, with associated tools, allowed a user to describe a graph specification for processes, artifacts, and participants in an organization. PLAN has been successfully implemented in Agentflow to support workflow (Agentflow) applications. PLAN, and most current WfMSs are designed to adopt a centralized architecture so that they can be applied to a single organization. However, in such a structure, participants in Agentflow applications in different organizations cannot serve each other with workflows. In this paper, a service-oriented cooperative workflow model, Cooperative Agentflow Process LANguage (CA-PLAN) is presented. CA-PLAN proposes a workflow component model to model inter-organizational processes. In CA-PLAN, an inter-organizational process is partitioned into several intra-organizational processes. Each workflow system inside an organization is modeled as an Integrated Workflow Component (IWC). Each IWC contains a process service interface, specifying process services provided by an organization, in conjunction with a remote process interface specifying what remote processes are used to refer to remote process services provided by other organizations, and intra-organizational processes. An IWC is a workflow node and participant. An inter-organizational process is made up of connections among these process services and remote processes with respect to different IWCs. In this paper, the related service techniques and supporting tools provided in Agentflow systems are presented.     

Verifying workflow processes: a transformation-based approach

Workflow modeling is a challenging activity and designers are likely to introduce errors, especially in complex industrial processes. Effective process verification is essential at design time because the cost of fixing errors during runtime is substantially higher. However, most user-oriented workflow modeling languages lack formal semantics that hinders such verification. In this paper, we propose a generic approach based on the model transformation to verify workflow processes. The model transformation includes two steps: first, it formalizes the desirable semantics of each modeling element; secondly, it translates a workflow process with clear semantics to an equivalent Petri net. Thus, we can verify the original workflow process using existing Petri net theory and analysis tools. As a comprehensive case study, verifying workflow processes in an industrial modeling language (TiPLM) is presented. Experimental evaluations on verifying real-world business processes validate our approach.     

工作流模型及其形式化描述

工作流是一个业务过程的全部或部分自动执行．为了实现工作流管理功能，我们必须将业务过程从现实世界中抽象出来，并用一种形式化方法对其进行描述，其结果称为是工作流模型．该文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题．基于对现实世界业务过程的分析，该文提出一个三维工作流模型，它包含3个子模型：组织模型、数据模型和过程模型，分别从不同的侧面描述工作流的各种属性．文中详细论述各个子模型及其相互关系，并给出三维工作流模型的形式化描述．