nghiên cứu ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ứng dụng trong mô hình hóa tiến trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ  Đề tài:   ! "#$ %&'%( )#*+, /-,0-,0 Người thực hiện : 1 Cao học khoá năm :2,0232,0. Người hướng dẫn : ##- Huế, 7-2014  trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ 41 50-67789! 0-0-! 0-2-789!:;#<##<## <<=;> 0-?-; 0 '@; 0 0-@;ABC7 0 2-@C 0 ?-@%A6 0-D-!50 52&' 4  2-0-  2-0-0-'5#4 2-0-2-E#* 2-0-?FGHC :#<#I;#<##;% ;#<##<#3#;> 2-2-! 2-2-0- E#*'5#4 2-2-0-0  Trang 2 2-2-0-2 7% 2-2-0-?J 2-2-0 ' 6;! 2-2-2-9 !   :;#<##  <##  <      3 ;> 2-2-2-0''5#4K; 2-2-2-2'1G; 2-?-!52 5?& #L - ?-0!M#;; ?-2- <#3NJ%CHC C<# ?-?- !5? !O'A 8 Trang 3 '!P Business process management BPM Business model BM Business process BP Business rule BR Business vocabulary BV Business process modeling and notation BPMN Semantics of Business Vocabulary & Business Rules SBVR Object management group OMG Information technology IT Business Process Management Systems BPMS Business Process Definition Metamodel BPDM Workflow Process Definition Language WPDL Workflow Management Coalition XPDL Semantic Web Rule Language SWRL MetaObject Facility MOF Information system IS Business Rule BR Business Vocabulary BV A Role Activity Diagram RAD An Event-driven Process Chain EPC Unified Modeling Language UML The Integrated Definition for Functional Modeling IDEF Model-Driven Architecture MDA Trang 4  'Q Hình 1.1. Tiến trình bán hàng………………………………………… Hình 1.2 . Các thành phần cơ bản của tiến trình nghiệp vụ …… …. Hình 1.3. Cái nhìn tổng quan về quản lý tiến trình nghiệp vụ……… Hình 1.4. Nền tảng dịch vụ BPM ………………………………………… Hình 1.5. Chu trình BPM …………………………………………… Hình 1.6. Phân loại các chuẩn BPM ………………………………… Hình 1.7. Sự phát triển của BPEL…………………………………… Hình 1.8. Mô hình tham chiếu luồng công việc…………………… Hình 2.1. SBVR được tích hợp vào trong MDA……………………. Hình 2.2. Mô hình sự chuyển đổi giữa những đặc tả của SBVR với những đặc tả mô hình hệ thống IT ……………………………………………… Hình 2.3. Mô hình hóa ……………………………………………… Hình 2.4. Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ………………………… Hình 2.5. Mô hình BPMN gần giống flowchart và biểu đồ hoạt động Hình 2.6. Biểu đồ BPMN về việc giao hàng………………………… Hình 2.7. Các công cụ và tổ chức hỗ trợ BPMN…………………… Hình 2.8. Các sự kiện trong BPMN………………………………… Hình 2.9. Giải thích ý nghĩa những sự kiện trong BPMN……………. Hình 2.10. Các hoạt động của BPMN………………………………… Hình 2.11. Các kiểu tác vụ BPMN…………………………………… Hình 2.12. Ký hiệu các loại luồng trình tự…………………………… Hình 2.13. Các ký hiệu cổng vào của BPMN………………………… Hình 2.14. Minh họa cổng loại trừ…………………………………… Hình 2.15. Minh họa luồng mặc định………………………………… Hình 2.16. Minh họa cổng bao hàm………………………………… Hình 2.17. Minh họa cổng vào dựa trên sự kiện……………………… Hình 2.18. Minh họa cổng vào song song……………………………. Hình 3.1. Biểu đồ lớp UML và các ràng buộc OCL thu được……… Hình 3.2. SBVR kết hợp với BPMN bằng plug-in BPMN-SBVR synchoronization Trang 5 41 Quản lý tiến trình nghiệp vụ (Business process management viết tắt là BPM) đang thu hút được sự quan tâm của cộng đồng quản trị doanh nghiệp và các nhà nghiên cứu khoa học máy tính. Một trong những mối quan tâm lớn của các nhà quản trị doanh nghiệp là cải tiến các hoạt động của doanh nghiệp với mục đích tạo ra các sản phẩm, dịch vụ nhằm đáp ứng tốt hơn nữa các yêu cầu của khách hàng trong môi trường thương mại điện tử. Công nghệ thông tin trở thành phương tiện để trợ giúp, tối thiểu hoá các giai đoạn, đơn giản quá trình quản lý, rút gọn thời gian và công sức để đạt được hiệu quả và lợi ích cho các doanh nghiệp. BPM mang lại những lợi ích đáng kể bằng cách áp dụng những kỹ thuật của công nghệ thông tin vào thương mại. Với yêu cầu ngày càng tăng về thời gian và áp lực về giá thành, BPM đang được yêu cầu phải linh hoạt hơn và phải quản lý các ca sử dụng một cách thông minh để thay thế những luồng xử lý cứng nhắc. BPM bao gồm các phương pháp, kỹ thuật và công cụ nhằm hỗ trợ việc thiết kế, xây dựng các quy tắc, quản lý và phân tích các thao tác nghiệp vụ [9]. Mô hình hóa nghiệp vụ (Business modeling – BM) đóng vai trò quan trọng trong vòng đời BPM. Mô hình hóa nghiệp vụ bao gồm xây dựng những mô hình khái niệm cho những khía cạnh khác nhau của nghiệp vụ như kiến trúc, các tiến trình, các ràng buộc, các tài nguyên Những luật nghiệp vụ (Business rules - BR) và những tiến trình nghiệp vụ(Business process – BP) là các yếu tố để vạch ra những yêu cầu của hệ thống phần mềm nói chung. Mặc dù luật nghiệp vụ và tiến trình nghiệp vụ được xem như là những thành phần quan trọng của BPM nhưng nó chưa biểu diễn được tất cả các cấu trúc nghiệp vụ [2].Do đó, việc tìm ra cách kết hợp các ngôn ngữ luật và ngôn ngữ mô hình nghiệm vụ là cần thiết để có thể biểu diễn được tốt hơn và rộng hơn các cấu trúc nghiệp vụ. Trang 6 Để giải quyết vấn đề này, rất nhiều nghiên cứu đã đề xuất ra ngôn ngữ kết hợp luật nghiệp vụ và mô hình tiến trình nghiệp vụ. Mục đích của việc kết hợp này là để biểu diễn được nhiều hơn các cấu trúc nghiệp vụ. RSTUVWXYZ[U\V]^VW_`Xa& + Trình bày tổng quan về ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. Từ đó sẽ phân tích những ưu điểm cũng như những hạn chế của những ngôn ngữ này trong việc mô hình hóa tiến trình nghiệp vụ. + Trình bày về "Mô hình và ký hiệu tiến trình nghiệp vụ" (Business process Modeling and Notation - BPMN) và "Ngữ nghĩa của từ vựng nghiệp vụ và luật nghiệp vụ" (Semantic of Business Vocabulary and Business Rules - SBVR) . Qua đó cho thấy BPMN và SBVR thích hợp cho việc kết hợp mô hình luật và mô hình tiến trình nhằm có thể biểu diễn đầy đủ hơn các cấu trúc nghiệp vụ. + Kết hợp ngôn ngữ luật nghiệp vụ và tiến trình nghiệp vụ nhằm biểu diễn tối đa có thể các cấu trúc nghiệp vụ. + Biểu diễn demo cho thấy sự kết hợp giữa BPMN và SBVR. bXcSdUVWeSdVXfU - Kết hợp ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ để có thể mô hình hóa được tối đa các cấu trúc nghiệp vụ. gSchiVWVWeSdVXfU - Ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. ehjVWkelkVWeSdVXfU - Nghiên cứu qua các tài liệu như: giáo trình trong nước, các bài báo quốc tế, các tài liệu liên quan và thông tin trên internet. - Nghiên cứu tài liệu về ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. Trang 7 - Cài đặt thực nghiệm và đánh giá kết quả. em`]SVWeSdVXfU - Các vấn đề liên quan đến BPM, ngôn ngữ mô hình hóa luật nghiệp vụ, ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. noG" Luận văn duợc trình bày theo bố cục sau: 50&67K789! Nội dung chương này tiếp cận mảng nghiên cứu về BPM.Trả lời cho những câu hỏi về tiến trình nghiệp vụ là gì? BPM là gì? Chu trình BPM? Các chuẩn BPM? 52&' 4  Chương này giới thiệu các ngôn ngữ ở mức cao của ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. So sánh các ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. 5?& #L - Chương này đề xuất việc kết hợp ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ từ đó hướng vào phân tích và xây dựng minh họa kết hợp ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. Với minh họa xây dựng được, thống kê kết quả, phân tích, đánh giá ưu điểm, hiệu quả và khả năng áp dụng, mở rộng. Trang 8 50 67789! Quản lý tiến trình nghiệp vụ (Business process management viết tắt là BPM) đang thu hút được sự quan tâm của cộng đồng quản trị doanh nghiệp và nghiên cứu khoa học máy tính. Một trong những mối quan tâm lớn của các nhà quản trị doanh nghiệp là cải tiến các hoạt động của doanh nghiệp với mục đích tạo ra các sản phẩm, dịch vụ nhằm đáp ứng hơn nữa các yêu cầu của khách hàng trong môi trường thương mại điện tử. Đứng trước xu thế toàn cầu hóa, các doanh nghiệp phải thích ứng nhanh trước những biến đổi của thị trường. Công nghệ thông tin trở thành phương tiện để trợ giúp, tối thiểu hoá các giai đoạn, đơn giản quá trình quản lý, rút gọn thời gian và công sức để đạt được hiệu quả và lợi ích cho các doanh nghiệp. Chương 1 của luận văn sẽ trình bày một cách tổng quan về BPM. Nội dung chương này tiếp cận mảng nghiên cứu về BPM. Trình bày các định nghĩa về tiến trình nghiệp vụ, các định nghĩa về BPM, các chu trình BPM, các chuẩn BPM. Qua những định nghĩa đó thì chúng ta sẽ có những kiến thức nền tảng về BPM. 1.1 ! Có nhiều định nghĩa khác nhau về tiến trình nghiệp vụ. Định nghĩa tiến trình nghiệp vụ của Hammer và Champy đã trình bày vào năm 1993 cho chúng ta một định nghĩa rất chính xác. Định nghĩa của Hammer và Champy được xem là định nghĩa khởi xướng cho các định nghĩa tiến trình nghiệp vụ sau này. Theo Hammer và Champy đã định nghĩa [3]: “Một tiến trình nghiệp vụ là một tập các hoạt động bao gồm một hay nhiều các hoạt động vào và tạo ra một hoạt động ra mang lại giá trị cho khách hàng”. Trang 9 Định nghĩa này chú trọng vào các hoạt động, các giá trị vào và ra của tiến trình nghiệp vụ. Một tiến trình là một tập các hoạt động điều đó có nghĩa không có thứ tự và ràng buộc giữa các hoạt động. Do đó theo [4], định nghĩa của Hammer và Champy tương đối khái quát xét về khía cạnh tiến trình. Mối ràng buộc thực thi giữa các hoạt động được Thomas H. Davenport (1993) đưa ra bởi định nghĩa sau: Thomas H. Davenport (1993) [5] “Một tiến trình là một tập các hoạt động đo được, có cấu trúc, được thiết kế nhằm tạo ra kết quả xác định cho các đối tượng khách hàng hay thị trường cụ thể”. Định nghĩa tập trung vào việc các hoạt động được thực hiện như thế nào trong phạm vi của một doanh nghiệp. Do đó Thomas H. Davenport đã đưa ra định nghĩa như sau: “Một tiến trình nghiệp vụ là một tập thứ tự các hoạt động cụ thể theo không gian và thời gian với thời điểm bắt đầu, kết thúc và xác định rõ các đầu vào và đầu ra- một cấu trúc cho các hoạt động”. Rummler và Brache (1995) [6] “Một tiến trình bao gồm một dãy các bước được thiết kế nhằm tạo ra sản phẩm hay dịch vụ” Johansson et. al. (1993) [7] “Một tiến trình là một tập các hoạt động được liên kết với nhau bao gồm một hoạt động vào và chuyển đổi hoạt động vào nhằm tạo ra đầu ra. Việc chuyển đổi xảy ra trong tiến trình từ đầu vào phải tăng thêm giá trị và mang lại kết quả hữu dụng hơn và hiệu quả cho khách hàng " Các thành phần cơ bản của quá trình nghiệp vụ bao gồm : - Đầu vào - Đầu ra - Các hoạt động : được vận hành theo một cấu trúc nhất định nhằm xử lý dữ liệu ở đầu vào và đưa ra kết quả ở đầu ra. Trang 10 [...]... thuộc phạm vi mô hình) Trang 33 Hình 2.3 Mô hình hóa 2.2.1.2 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ ( Business process modeling ) Là phương pháp mô tả bằng hình vẽ chuỗi các hoạt động trong quy trình nghiệp vụ Qua đó quy trình sẽ được phân tích và có thể được cải tiến trong tương lai Trang 34 Hình 2.4 Mô hình hóa quy trình nghiệp vụ Tại sao chúng ta cần mô hình hóa quy trình nghiệp vụ? - Mô hình là công... cấu trúc nghiệp vụ sẽ được trình bày cụ thể trong Chương 2 của luận văn Trang 25 CHƯƠNG 2: CÁC NGÔN NGỮ MÔ HÌNH HÓA NGHIỆP VỤ Ở MỨC CAO 2.1 NGÔN NGỮ LUẬT NGHIỆP VỤ 2.1.1 Khái niệm cơ sở Luật nghiệp vụ Chúng ta có thể tìm thấy một vài định nghĩa khác nhau về luật nghiệp vụ Luật nghiệp vụ là nguyên tử (atomic) và là sự diễn đạt hình thức của chính sách nghiệp vụ, là những điều chỉnh nghiệp vụ và những... của những luật nghiệp vụ nếu và chỉ nếu luật nghiệp vụ được định nghĩa bởi ngôn ngữ hình thức được gọi là ngôn ngữ đặc tả luật nghiệp vụ [13] Một vài ngôn ngữ luật đã được phát triển gần đây Trong mục này, chúng ta đưa ra giới thiệu sơ lược về một vài ngôn ngữ luật nghiệp vụ thông dụng Trang 26 - Ngôn ngữ ràng buộc đối tượng (Object Constraint Language OCL) : thực tế cho thấy một biểu đồ lớp trong UML... thì các tiến trình nghiệp vụ được mô tả theo hai cách thức: các tiến trình nghiệp vụ thực thi (excution business processes) và các giao thức nghiệp vụ (business protocols) Các tiến trình nghiệp vụ thực thi mô hình hóa chi tiết các hoạt động của các thành phần tham gia vào sự tương tác nghiệp vụ Ngược lại, các giao thức nghiệp vụ (business protocols) sử dụng các mô tả tiến trình nghiệp vụ nhằm định... các ứng dụng doanh nghiệp Các ngôn ngữ này tập trung vào việc xây dựng các mô hình bằng những ký pháp đặc tả chuyên biệt Việc sử dụng các ngôn ngữ không đòi hỏi phải có kỹ năng lập trình truyền thống Do vậy, những người làm nghiệp vụ dễ dàng tiếp cận và sử dụng các ngôn ngữ này để mô tả các tiến Trang 14 trình công việc của mình thành những mô hình nghiệp vụ Những người làm IT sử dụng các mô hình nghiệp. .. diễn các tiến trình một cách tường minh nhằm phối hợp sự thực thi các tiến trình nghiệp vụ. ” Có thể coi BPMS là công cụ nền tảng để xây dựng các ứng dụng nghiệp vụ theo hướng mới - hướng tiến trình Theo hướng này, các ứng dụng nghiệp vụ phát triển theo hướng lấy tiến trình nghiệp vụ làm trung tâm, tất cả đều xoay quanh tiến trình Các BPMS sử dụng các "ngôn ngữ" lập trình theo định hướng tiến trình -... để hình thành nên những mệnh đề và định nghĩa Ví dụ : each, It is obligatory that, greater than, a, an, the, that, not… 2.2 NGÔN NGỮ MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH NGHIỆP VỤ 2.2.1 Các khái niệm cơ sở Những mô hình quy trình nghiệp vụ nắm giữ vai trò quan trọng trong vòng đời quản lý quy trình nghiệp vụ Bởi vậy , sự rất đa dạng của ngôn ngữ mô hình quy trình nghiệp vụ khác nhau đã dẫn tới cố gắng để biểu đồ hóa. .. thuộc tính, literal và những lớp (class) [15] - Ngôn ngữ đánh dấu luật REWWERSE (R2ML) : bản thiết kế nguyên mẫu như là ngôn ngữ chuyển đổi luật dựa trên cơ sở XML Nó được phát triển dựa trên miền của những ngôn ngữ mô hình luật khác nhau R2ML hợp nhất với ngôn ngữ ràng buộc đối tượng (OCL) , ngôn ngữ luật web ngữ nghĩa (SWRL), và ngôn ngữ đánh dấu luật (RuleML) R2ML như một ngôn ngữ chuyển đổi cho... hình nghiệp vụ để kết nối với hệ thống Việc sử dụng BPMS và các ngôn ngữ này giúp cho việc chuyên môn hóa các công việc giữa bộ phận nghiệp vụ và CNTT mà vẫn đảm bảo sự phối hợp và cộng tác giữa hai bộ phận BPMS là cầu nối giữa CNTT và các doanh nghiệp Một trong những cải tiến lớn nhất của BPMS so với những phương pháp cải tiến tiến trình nghiệp vụ có sử dụng CNTT là đưa bộ phận nghiệp vụ và kỹ thuật.. .Hình 1.2 Các thành phần cơ bản của tiến trình nghiệp vụ Một ví dụ về tiến trình nghiệp vụ : Tiến trình bán hàng Hình 1.1 Tiến trình bán hàng Quá trình đặt hàng hiện được thể hiện ở hình 1.1 Công ty sẽ nhận được nhiều đơn đặt hàng, mỗi đơn đặt hàng trong số đó sẽ được xử lý như mô tả trong hình 1.1 Từ các định nghĩa trên chúng ta có thể tập hợp được các đặc tính của một tiến trình nghiệp vụ :  . ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ để có thể mô hình hóa được tối đa các cấu trúc nghiệp vụ. gSchiVWVWeSdVXfU - Ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến. giới thiệu các ngôn ngữ ở mức cao của ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. So sánh các ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. 5?&. hợp ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ từ đó hướng vào phân tích và xây dựng minh họa kết hợp ngôn ngữ luật nghiệp vụ và ngôn ngữ mô hình tiến trình nghiệp vụ. Với