业务流程设计缺陷的检测方法、可读存储介质及终端技术

本发明专利技术提供一种业务流程设计缺陷的检测方法，包括：捕捉业务逻辑以及流程数据对业务活动的约束，构建系统中业务流程的WFD网模型；考虑流程数据的存储，利用数据库对系统持久层数据进行建模，基于数据库考虑业务活动执行受到的数据约束，构建系统中业务流程的WFT网模型；利用数据精炼技术对流程数据进行赋值；定义WFT的执行语义并生成可达配置图；基于一阶线性时序逻辑公式描述系统所要满足的数据需求，从业务逻辑和数据需求两个角度定义WFT网的合理性；通过在WFT网的可达图上验证网模型的合理性，判断业务流程是否存在设计缺陷。本发明专利技术解决了现有技术中系统在业务流程控制层逻辑正确的情况下，检测出引发数据层不合理的设计缺陷。

Detection method, readable storage medium and terminal of business process design defects

【技术实现步骤摘要】
业务流程设计缺陷的检测方法、可读存储介质及终端
本专利技术涉及一种工作网系统数据流错误检测的
，特别是涉及一种业务流程设计缺陷的检测方法、可读存储介质及终端。
技术介绍
近年来，信息技术的不断发展使得系统的业务流程或工作流设计成为各个组织与企业间的重要应用技术。设计良好的系统，不仅需要具备完善的业务功能(无业务死角等)及流畅的用户体验(无崩溃或卡死等)，而且还要避免由不正确的业务数据(不一致数据、缺失数据等)而引发的有损用户利益的安全问题。因此，系统的正确性不仅需要考虑业务逻辑，还需关注业务数据的功能需求，这些需求往往体现在用户数据值的变化上。数据在业务交互过程中也享有一定的约束条件，使得符合规范的数据才能被运行，而当数据值异常时可以及时得到反馈。我们建立了可以捕捉数据的值及其动态变化的形式化网模型(WFT网)，利用这个模型模拟数据在业务流程运行过程中的变化，不仅可以更加详细的描述数据的相关性质，还扩展了广泛用于验证系统业务流程正确性的合理性这一性质，使得新的合理性可以从业务逻辑的正确和数据需求的满足这两个方面来进行系统正确性的判断，同时也是业务流程设计缺陷的检测。以往也有针对系统业务流程设计错误检测的方法研究，包括基于Petri网的方法、基于图论的方法、基于逻辑验证的方法以及基于本体论的方法。其中一类特殊的Petri网也就是工作流网(WF网)，其合理性分析作为一种全面的分析方法得到广泛应用。但是这些研究大部分都是基于业务逻辑层次的，所检测的也是系统运行有无死锁、活锁或死变迁，并没有考虑业务流程中数据所扮演的角色，进而忽视了流程运行时因数据参与而引发的问题。而事实上，数据是业务流程运行必不可少的部分，首先业务实例需要数据才能启动，并且业务活动的执行往往受到一定的数据约束，同时活动的执行也促使数据的演化(生成与消耗等)。介于上述这些形式化方法模型并不能将数据融入到业务流程的分析中，因此一些基于原网的扩展模型相继被提出，例如带有数据的工作流网(WFD网)和颜色工作流网(CWF网)，这些网模型考虑了流程运行过程中数据的变化及其对活动的路由控制。但是在这些网模型中，数据被高度抽象成定义或未定义，无法捕捉其具体赋值，对于数据值的变化及其本身需要满足的约束条件等情况无法描述，因此基于这些网模型的正确性验证、合理性分析依然只是针对业务逻辑层面的。总之，不论是工作流网还是其现有的扩展模型，虽然它们能够用来验证系统业务逻辑设计是否正确，但它们对于由数据值变化而引起的业务异常却不可分析，已经无法完全概述系统对于业务数据的功能需求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供本专利技术的一种业务流程设计缺陷的检测方法、可读存储介质及终端，用于解决现有技术中业务流程数据的值被篡改或不当操作而引起的系统数据需求不被满足的异常情况。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种业务流程设计缺陷的检测方法，包括以下步骤：根据待测系统的业务流程，以及业务逻辑、流程数据及所述流程数据对业务活动的控制约束，构建成所述待测系统的WFD网；根据所述流程数据与数据库间的交互，在所述WFD网基础上构建所述待测系统的WFT网；根据所述WFT网的结构特征，以及所述数据库对所述流程数据的数据约束，利用数据精炼方法对所述待测系统的流程数据赋以具体值；根据数据精炼技术，将所述业务活动的使能条件和发生规则转换为所述WFT网的执行语义，生成可达配置图；根据所述WFT网，采用线性时序逻辑方法构建所述WFT网的合理性分析方法，判定所述WFT网的合理性，获得所述待测系统的合理性判定结果。于本专利技术的一实施例中，所述采用线性时序逻辑方法构建所述WFT网的合理性分析方法包括采用一阶线性时序逻辑的方法分别从控制流和数据流构建所述WFT网的合理性分析方法。于本专利技术的一实施例中，所述构建待测系统的WFT网的方法包括：构建8元组的工作流网其中，(P,T,F)为Petri网；为有限的数据元素的集合；为关系数据库，其中R1,…,Rn分别表示单个数据模式；为对所述数据元素集合中元素的操作集合，其中；为对所述数据库的数据操作的集合；其中，Sel:表示变迁上检索数据库的标签函数；Ins:表示变迁上插入数据到数据库中的标签函数；Del:表示变迁上从数据库中删除元组的标签函数；Upd:表示变迁上更改数据库中元组的标签函数；G:表示变迁上的守卫函数，其中表示守卫函数的集合，其内每个守卫函数是基于谓词集Π＝{π1,…,πn}上一个谓词表达式。于本专利技术的一实施例中，所述流程数据的赋值精炼，包括：对所述WFT网N中的流程数据d，其值域为Bd，d在状态c下的赋值集合为Vd，计算所述数据库中与d相关的数据表的集合以及所述谓词集中与d相关的谓词的集合Πd，并对所述和Πd进行判定，包括：若和Πd都为空，那么从Bd中任选d0添加到Vd；若不为空且Πd为空，则先将状态c下d在的每个表中的所有值添加到Vd，再从Bd\Vd中任选d0添加到Vd；若Πd不为空且为空，则对Πd中的每个谓词πi进行判定，包括：若Vd中的所有元素都不能使得πi为真，则从Bd中选择一个能使得πi为真的元素di，然后将di添加到Vd；若Vd中的所有元素都不能使得πi为假，则从Bd中选择一个能使得πi为假的元素d′i，然后将d′i添加到Vd；否则输出Vd。于本专利技术的一实施例中，所述可达配置图的生成，包括：对所述WFT网N，给定起始配置c0，将c0作为可达配置图的根节点，并标记为新；对除所述根节点以外是否存在标记为“新”的其他节点进行检测，根据检测结果执行第一生成操作；其中，所述第一生成操作包括：若其他节点中均不包含标记为“新”的节点，则所述可达配置图生成结束，输出N的可达配置图RG(N)；若存在标记为“新”的节点，任意选择一个“新”的节点，记为配置c，并在所述配置c下根据变迁的状态执行第二生成操作；其中，所述第二生成操作包括：若在配置c下，不存在任何变迁有发生权，则将c标记为“终止”节点，并继续对除所述根节点以外的其他节点进行检测，以及根据检测结果执行所述第一生成操作；若在配置c下，变迁t1,…,tn(n≥1)有发生权，对每个变迁ti(1≤i≤n)进行第三生成操作；其中，所述第三生成操作包括：根据发生规则计算发生ti后生成的新配置c1,…,cm(m≥1)，对每个新配置ci(1≤i≤m)，判断ti未发生前的配置图中是否已经存在该ci；若存在，那么将原本指向ci的箭头指向这个与ci相同的配置；若不存在，那么将ci记录到配置图中，且生成一个箭头从c指向ci，在箭头上添加标签t，并将ci标记为“新”；去掉配置c的“新”标记，并继续对除所述根节点以外的其他节点进行检测，以及根据检测结果执行所述第一生成操作。于本专利技术的一实施例中，所述控制流正确性的判断方法，包括：在所述WFT网N的可达配置图RG(N)中，将连接所述根节点c0到单个所述终止节点cf的一条配置序列为N的一条执行路径，记为ρ:c0c1…cf，且将路径ρ中所有触发变迁构成的集合记为Tρ，令T为N的变迁集合；在默认循环只执行一次的情况下，基于RG(N)计算N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种业务流程设计缺陷的检测方法，其特征在于，所述业务流程设计缺陷的检验方法包括以下步骤：/n根据待测系统的业务流程，以及业务逻辑、流程数据及所述流程数据对业务活动的控制约束，构建成所述待测系统的WFD网；/n根据所述流程数据与数据库间的交互，在所述WFD网基础上构建所述待测系统的WFT网；/n根据所述WFT网的结构特征，以及所述数据库对所述流程数据的数据约束，利用数据精炼方法对所述待测系统的流程数据赋以具体值；/n根据数据精炼技术，将所述业务活动的使能条件和发生规则转换为所述WFT网的执行语义，生成可达配置图；/n根据所述WFT网，采用线性时序逻辑方法构建所述WFT网的合理性分析方法，判定所述WFT网的合理性，获得所述待测系统的合理性判定结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种业务流程设计缺陷的检测方法，其特征在于，所述业务流程设计缺陷的检验方法包括以下步骤：
根据待测系统的业务流程，以及业务逻辑、流程数据及所述流程数据对业务活动的控制约束，构建成所述待测系统的WFD网；
根据所述流程数据与数据库间的交互，在所述WFD网基础上构建所述待测系统的WFT网；
根据所述WFT网的结构特征，以及所述数据库对所述流程数据的数据约束，利用数据精炼方法对所述待测系统的流程数据赋以具体值；
根据数据精炼技术，将所述业务活动的使能条件和发生规则转换为所述WFT网的执行语义，生成可达配置图；
根据所述WFT网，采用线性时序逻辑方法构建所述WFT网的合理性分析方法，判定所述WFT网的合理性，获得所述待测系统的合理性判定结果。


2.根据权利要求1所述的业务流程设计缺陷的检测方法，其特征在于，所述采用线性时序逻辑方法构建所述WFT网的合理性分析方法包括采用一阶线性时序逻辑的方法分别从控制流和数据流构建所述WFT网的合理性分析方法。


3.根据权利要求2所述的业务流程设计缺陷的检测方法，其特征在于，所述构建待测系统的WFT网的方法包括：
构建8元组的工作流网
其中，(P,T,F)为Petri网；

为有限的数据元素的集合；

为关系数据库，其中R1,…,Rn分别表示单个数据模式；

为对所述数据元素集合中元素的操作集合，其中；

为对所述数据库的数据操作的集合；其中，Sel:表示变迁上检索数据库的标签函数；Ins:表示变迁上插入数据到数据库中的标签函数；Del:表示变迁上从数据库中删除元组的标签函数；Upd:表示变迁上更改数据库中元组的标签函数；
G:表示变迁上的守卫函数，其中表示守卫函数的集合，其内每个守卫函数是基于谓词集Π＝{π1,…,πn}上一个谓词表达式。


4.根据权利要求3所述的业务流程设计缺陷的检测方法，其特征在于，所述流程数据的赋值精炼，包括：
对所述WFT网N中的流程数据d，其值域为Bd，d在状态c下的赋值集合为Vd，计算所述数据库中与d相关的数据表的集合以及所述谓词集中与d相关的谓词的集合Πd，并对所述和Πd进行判定，包括：
若和Πd都为空，那么从Bd中任选d0添加到Vd；
若不为空且Πd为空，则先将状态c下d在的每个表中的所有值添加到Vd，再从Bd\Vd中任选d0添加到Vd；
若Πd不为空且为空，则对Πd中的每个谓词πi进行判定，包括：
若Vd中的所有元素都不能使得πi为真，则从Bd中选择一个能使得πi为真的元素di，然后将di添加到Vd；
若Vd中的所有元素都不能使得πi为假，则从Bd中选择一个能使得πi为假的元素d′i，然后将d′i添加到Vd；
否则输出Vd。


5.根据权利要求3所述的业务流程设计缺陷的检测方法，其特征在于，所述WFT网的所述可达配置图的生成，包括：
对所述WFT网N，给定起始配置c0，将c0作为可达配置图的根节点，并标记为新；
对除所述根节点以外是否存在标记为“新”的其他节点进行检测，根据检测结果执行第一生成操作；
其中，所述第一生成操作包括：
若其他节点中均不包含标记为“新”的节点，则所述可达配置图生成结束，输出N的可达配置图RG(N)；
若存在标记为“新”的节点，任意选择一个“新”的节点，记为配置c，并在所述配置c下根据变迁的状态执行第二生成操作；
其中，所述第二生成操作包括：
若在配置c下，不存在任何变迁有发生权，则将c标记为“终止”节点，并继续对除所述根节点以外的其他节点进行检测，以及根据检测结果执行所述第一生成操作；
若在配置c下，变迁t1,…,tn(n≥1)有发生权，对每个变迁ti(1≤i≤n)进行第三生成操作；
其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋昌俊，闫春钢，丁志军，刘关俊，张亚英，陶小燕，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31