基于控制流模式的过程模型转换与结构验证方法技术

本发明专利技术提出一种基于控制流模式的过程模型转换与结构验证方法，属于业务过程与信息技术领域。本发明专利技术方法通过将源模型中的控制流模式直接在源模型上进行验证而无需转换的控制流模式，需要基于控制流模式进行转换的模式，以及使用元素映射方法进行转换的模式这3类，从源模型中识别出这三类进行分别转换验证，并使用基于控制流模式与基于元素映射相结合方法进行验证，最后整合验证结果，追踪到源模型中的错误源。本发明专利技术方法直观、简单、有效，在一定程度上解决了现有的过程结构验证方法和工具面向特定语言而缺乏通用性以及现有模型转换方法在转换某些控制流模式时精度不高并且控制流信息丢失等问题，且能更好的提高模型转换的精度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及业务过程与信息
，具体地，涉及一种。
技术介绍
随着企业信息化技术的飞速发展和信息化水平的逐步提高，面对日益丰富的客户需求以及激烈的市场竞争，企业在战略上正从传统的面向结果的管理方式转变到以过程为核心的管理方式，过程在企业管理中的重要性日益凸显，从而过程模型验证技术也受到了越来越多的重视。过程验证是指通过对已建立的过程模型进行分析，发现模型中的错误与不足的过程，是保证过程正确性的手段。它包含三个层次的验证语法验证，结构验证和语义验证。结构验证主要检查过程模型在结构上是否满足给定的约束，或者是否存在结构错误及不良结构，如死锁、不可达任务、死循环等。过程结构验证是过程验证的重要组成部分，是语义验证与过程执行的基础，只有保证模型在控制结构上是正确的，才能降低过程执行阶段的风险， 避免可能的损失。过程是通过过程建模语言来描述的，即过程模型。不同的过程建模语言在控制结构方面的描述能力各不相同，“控制流模式”可以用来衡量过程建模语言在模型控制结构方面描述能力上的差异。简单控制流模式(包括串行、并行、选择分支、循环等基本控制流模型)的结构验证较容易实现，绝大多数过程建模语言都支持此类模式的验证。然而，验证一些复杂控制流模式(如or-join模式、取消模式、多实例模式等)的结构正确性比验证简单控制流模式要复杂得多。一般来讲，过程建模语言支持的复杂控制流模式越多，它在过程控制结构方面的描述能力就越强，基于它的过程结构验证工作的难度也就越大。现有的过程建模领域存在众多的过程建模语言，例如UML活动图(UML ActivityDiagram,简称 UML-AD)、BPMN(Business Process Modeling Notation)、 EPC (Event-drivenProcess Chains)禾口 YAWL (Yet Another Workflow Language)等，它们大都支持在实际应用中广泛存在的复杂控制流模式。目前大部分过程结构验证领域的研究多针对于某一特定的语言，所提供的过程结构验证方法和验证工具缺乏通用性，针对某一特定语言的过程结构验证方法和验证工具无法应用到其他建模语言建立的模型。目前已有的模型转换技术和转换方法可以在一定程度上解决上述问题。模型转换可以用来在不同过程语言之间搭起一座桥梁，从而使得针对某一特定过程建模语言的验证方法和验证工具能够应用于其他的过程建模语言。目前，许多工作通常将待验证的过程建模语言转换到Petri网(一种对于离散的并行系统的数学模型表示)，进而利用基于Petri 网的模型检测工具验证模型的结构正确性。模型转换的关键是转换规则的定义。传统的转换规则往往根据源模型和目标模型的元模型来定义，通常表现为元模型中元类的一对一映射关系。除了元类之间的映射之外， 一些研究者提出了模型片段之间的映射规则，也就是基于模式进行模型转换的思想。目前已经证明，已有的基于元素间映射的模型转换方法在转换某些控制流模式时存在转换精度不高甚至得不到正确的转换结果的问题。此外，现有的一些基于模式的转换方法仅增大了转换过程中的操作粒度(从元素增大到模型片段)，而在提高转换精度和保证转换的正确性方面，相比基于元素映射的转换方法并不具备显著优势。
技术实现思路
针对当前过程建模语言复杂化、多样化等特点，以及现有的过程结构验证方法和工具面向特定语言而缺乏通用性，现有模型转换方法在转换某些控制流模式时精度不高以及存在控制流信息丢失等问题，本专利技术提出一种。该方法较好地解决上述问题，使得针对某一特定语言的过程结构验证方法和工具能够应用到其他过程建模语言建立的模型。本专利技术具体包括如下步骤步骤一确定对源模型进行转换后的目标模型建模语言。步骤二 将源模型中的控制流模式进行分类，分为3类直接在源模型上进行验证而无需转换的控制流模式，需要基于控制流模式进行转换的模式，以及使用元素映射方法进行转换的模式。步骤三控制流模式的识别。执行以下三项内容①在源模型中识别出可以直接在源模型上进行验证而无需转换的控制流模式，对于该无需转换的控制流模式对应的模型片段，进入步骤四执行；②在源模型中识别出需要基于控制流模式进行转换的模式，对于该基于控制流模式进行转换的模式对应的模型片段，进入步骤五执行；③对于源模型中除去 ①与②识别出的模型片段外的剩余模型片段，可以使用基于元素映射的方法进行转换，进入步骤七执行。步骤四直接在源模型上的验证。利用基于源模型语言的验证工具对步骤三中① 中得到的模型片段进行验证，进入步骤十二。步骤五针对需要基于控制流模式进行转换的模式定义转换规则。步骤六基于步骤五定义的转换规则，对步骤三②中所识别出的模型片段进行转换得到该模型片段对应的目标模型片段，并以每个控制流模式为单位记录转换映射信息， 并进入步骤九。步骤七定义源模型建模语言和目标模型建模语言的元模型，根据所定义的元模型定义基于元素映射的转换规则。步骤八基于步骤七定义的转换规则，对步骤三中剩余模型片段进行转换得到该剩余模型片段对应的目标模型片段，并以每个模型元素为单位记录转换映射信息。步骤九在步骤六和步骤八都完成后，将它们执行得到的目标模型片段进行组合。步骤十使用针对目标语言的验证工具对步骤九得到的组合的目标模型片段进行验证，检测所述组合的目标模型片段中存在的错误。步骤十一根据保存的转换映射信息，对步骤十中检测出的错误进行追踪，定位到源模型中对应的结构错误。步骤十二 在步骤四和步骤i^一都完成后，整合在这两步中验证出的结构错误，给出对于源模型最终的验证结果，结束验证过程。本专利技术的优点和积极效果在于(1)本专利技术方法直观、简单、有效，在一定程度上解决了现有的过程结构验证方法和工具面向特定语言而缺乏通用性以及现有模型转换方法在转换某些控制流模式时精度不高并且控制流信息丢失等问题；( 本专利技术方法将控制流模式的思想引入模型转换和验证过程，并在模型转换中使用基于控制流模式与基于元素映射相结合的方法，能更好的提高模型转换的精度和效率，使得针对某一特定语言的过程结构验证方法和工具能够应用到其他建模语言建立的模型。附图说明图1是本专利技术过程模型转换与结构验证方法的整体流程示意图；图2是本专利技术实施例由UML-AD建立的订单处理流程模型图；图3是本专利技术方法步骤五中的实施例进行转换的代码示意图；图4是本专利技术方法步骤五中对应图3中的同步模式的转换规则的图形示意图；图5是本专利技术方法步骤五中对应图3中的取消区域模式的转换规则的图形示意图；图6是本专利技术实施例在模型转换完成后得到的YAWL模型示意图。 具体实施例方式为便于本领域一般技术人员理解和实施本专利技术，现结合附图描述本专利技术的具体实施方式。UML-AD被广泛用于对业务过程进行建模，使用由UML-AD建立的订单处理流程模型对本专利技术的具体实施进行介绍，完整的订购流程由客户流程和供应商流程组成，图2给出了供应商处理订单的流程。在图2中，ActivityInitial节点表示供应商开始处理订单； 第1步是接收客户订单ReceiveOrder ；第2步创建订单Order类型的对象order (order = Order)；第3步对订单检查员A的状态进行判断，若A是空闲的(Ais free)则由A进行订单检查(CheckBy本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于控制流模式的过程模型转换与结构验证方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一、确定对源模型进行转换后的目标模型建模语言；步骤二、将源模型中的控制流模式进行分类，分为３类：直接在源模型上进行验证而无需转换的控制流模式，需要基于控制流模式进行转换的模式，以及使用元素映射方法进行转换的模式；步骤三、控制流模式的识别：①在源模型中识别出直接在源模型上进行验证而无需转换的控制流模式，对于该控制流模式对应的模型片段，进入步骤四执行；②在源模型中识别出需要基于控制流模式进行转换的模式，对于该模式对应的模型片段，进入步骤五执行；③对于源模型中除去①与②中识别出的模型片段外的剩余模型片段，进入步骤七执行；步骤四、利用基于源模型语言的验证工具，对步骤三中①中得到的模型片段进行验证，验证后进入步骤十二执行；步骤五、建立基于控制流模式的转换规则；步骤六、按照步骤五的转换规则，对步骤三中②中识别出的模型片段进行转换，得到该部分模型片段对应的目标模型片段，并以每个控制流模式为单位记录转换映射信息，然后进入步骤九执行；步骤七、定义源模型建模语言和目标模型建模语言的元模型，根据所定义的元模型建立基于元素映射的映射规则；步骤八、根据步骤七的映射规则，对剩余模型片段进行转换，得到该剩余模型片段对应的目标模型片段，并以每个模型元素为单位记录转换映射信息；步骤九、将步骤六和步骤八中得到的目标模型片段进行组合；步骤十、使用针对目标语言的验证工具对步骤九组合的目标模型片段进行验证，检测所述组合的目标模型片段中存在的错误；步骤十一、根据保存的转换映射信息，对步骤十中检测出的错误进行追踪，定位到源模型中对应的结构错误；步骤十二、将步骤四与步骤十一得到的结构错误进行整合，最终得出对于源模型的验证结果，结束验证过程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，韩兆刚，凌济民，段俊，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11