[发明专利]基于控制流模式的过程模型转换与结构验证方法

说明书

技术领域

本发明涉及业务过程与信息技术领域，具体地，涉及一种基于控制流模式的过程模型转换与结构验证方法。

背景技术

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)和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。

发明内容

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，本发明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。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。

本发明基于控制流模式的过程模型转换与结构验证方法具体包括如下步骤：

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。