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Contribution Details
| Type | Dissertation |
| Scope | Discipline-based scholarship |
| Title | A workflow metamodel supporting dynamic, reuse-based model evolution |
| Organization Unit | |
| Authors |
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| Supervisors |
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| Institution | University of Zurich |
| Faculty | Faculty of Economics, Business Administration and Information Technology |
| Date | 2000 |
| Abstract Text | Workflow management has received great attention in recent years since it is a key technology for the implementation and automation of business processes. The basic idea in workflow management is to capture formal descriptions of business processes and to support the automatic enactment of the processes based on these formal descriptions. The focus of this thesis is on the development of a workflow metamodel that supports dynamic workflow model evolution and the reuse of workflow types. The metamodel comprises concepts to capture functional/structural, informational, behavioral, and organizational aspects of workflows. Furthermore, the metamodel includes explicit correctness criteria for the workflow model (i.e., the workflow types defined at a certain point in time) as well as for workflow instances. Based on the workflow metamodel the problem of model evolution is investigated. A workflow model cannot be assumed to be unchanged during long periods of time. Rather, the workflow model of a workflow management system, similar to the schema of a database system, has to be adapted to its changing environment, reflecting, e.g., new customer requirements and re-engineered business processes. Therefore, workflow model evolution, i.e., the modification of the workflow model over time, should be supported. Furthermore, since workflows may be of long duration and should not have to be aborted in case of model evolution, it should be possible to modify the workflow model in the presence of workflow instances. Thus, dynamic model evolution should be supported. In the approach proposed in this thesis, in contrast to most existing approaches, workflow types are not updated in place, but they are versioned. Whenever a workflow type has to be modified, a new version of the type is derived. Workflow type versioning has the advantage that workflow instances that are in accordance with the new version can be migrated to the new version, whereas the other workflow instances remain associated with the existing version. To efficiently determine whether a workflow can actually be migrated to a target version, an approach is proposed that takes into account the operations by which the versions have been derived from each other. To modify the workflow model, a set of modification operations is provided. The set includes operations to add and delete workflow types and versions, operations to change the state of versions, and operations to change the interface as well as the body of versions. Besides workflow model evolution, the issue of workflow type reuse is addressed. The different phases of the workflow type reuse process are discussed and a workflow type development process is proposed, which, in contrast to existing approaches, poses a special emphasis on the reuse of existing workflow types. In order to better support the finding of workflow types, a faceted classification scheme is used. Furthermore, the information contained in the model and in the workflow execution history is considered, since adequate information about workflow types should be available to the workflow modeler during the reuse process in order to understand and evaluate workflow types. Finally, a prototype has been implemented as a proof of concept. |
| Zusammenfassung | Workflow-Management, eine Schlüsseltechnologie zur Implementierung und Automatisierung von Geschäftsprozessen, hat in den letzten Jahren grosse Beachtung gefunden. Workflow-Management beinhaltet die Erstellung von formalen Beschreibungen von Geschäftsprozessen sowie die weitestgehend computergestützte Ausführung von Prozessen aufgrund der formalen Beschreibungen. In dieser Dissertation wird ein Workflow-Metamodell vorgestellt, das dynamische Workflow-Modellevolution und die Wiederverwendung von Workflow-Typen unterstützt. Das Workflow-Metamodell umfasst Konzepte zur Spezifikation von funktionalen/strukturellen, informationsbezogenen, verhaltensbezogenen und organisatorischen Aspekten von Workflows. Darüber hinaus beinhaltet das Metamodell explizite Korrektheitskriterien sowohl für das Workflow-Modell (d.h. die zu einem Zeitpunkt definierten Workflow-Typen) als auch für die Workflow-Instanzen. Basierend auf dem Workflow-Metamodell wird das Problem der Modellevolution untersucht. Grundsätzlich kann nicht davon ausgegangen werden, dass ein Workflow-Modell über längere Zeit unverändert bleibt. Es ist vielmehr so, dass das Workflow-Modell eines Workflow-Management-Systems, ähnlich dem Schema eines Datenbanksystems, seiner sich ändernden Umgebung angepasst werden muss. Beispielsweise muss das Modell aufgrund von geänderten Kundenanforderungen oder aufgrund von neu gestalteten Geschäftsprozessen entsprechend modifiziert werden. Aus diesem Grund sollte Modellevolution, d.h. die Modifikation des Workflow-Modells über die Zeit, unterstützt werden. Workflows können von langer Dauer sein und sollten bei Modellevolution nicht abgebrochen werden müssen. Es sollte daher möglich sein, das Workflow-Modell in Anwesenheit von Workflow-Instanzen zu modifizieren, d.h. dynamische Modellevolution sollte unterstützt werden. In dieser Arbeit wird vorgeschlagen - im Unterschied zu den meisten bestehenden Ansätzen - Workflow-Typen nicht selbst zu modifizieren, sondern die Versionierung von Workflow-Typen zu unterstützen. Soll also ein Workflow-Typ modifiziert werden, wird eine neue Version des Typs abgeleitet. Workflow-Typversionierung hat den Vorteil, dass Workflow-Instanzen, die mit der neuen Version übereinstimmen, zur neuen Version migriert werden können, während die anderen Workflow-Instanzen der alten Version zugeordnet bleiben. Um auf eine effiziente Weise bestimmen zu können, ob ein Workflow zu einer Zielversion migriert werden kann, wird ein Verfahren verwendet, das berücksichtigt, durch welche Operationen die Versionen voneinander abgeleitet wurden. Um das Workflow-Modell zu modifizieren, wird eine Menge von Operationen angeboten. Die Menge umfasst Operationen zur Erzeugung und zum Löschen von Workflow-Typen und Versionen, Operationen um den Zustand von Versionen zu verändern sowie Operationen um die Schnittstelle und den Körper von Versionen zu verändern. Neben Modellevolution wird die Thematik der Wiederverwendung von Workflow-Typen behandelt. Die verschiedenen Phasen der Wiederverwendung von Workflow-Typen werden diskutiert. Ein Entwicklungsprozess für Workflow-Typen wird vorgeschlagen, der, im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen, speziell die Wiederverwendung von existierenden Workflow-Typen berücksichtigt. Um das Finden von Workflow-Typen besser zu unterstützen, wird eine facettierte Klassifikation verwendet. Darüber hinaus werden die im Modell und in der Workflow-Ausführungsgeschichte enthaltenen Informationen untersucht, um den Workflow-Modellierer während des Wiederverwendungsprozesses im Verstehen und Evaluieren von Workflow-Typen zu unterstützen. Schliesslich wurde ein Prototyp zur Validierung der vorgeschlagenen Konzepte implementiert. |
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