Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN VĂN QUÝ KHẢO SÁT TÍNH HỢP LỆ CỦA MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH NGHIỆP VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH THÁI NGUYÊN - 2012 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGUYỄN VĂN QUÝ KHẢO SÁT TÍNH HỢP LỆ CỦA MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH NGHIỆP VỤ Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG ĐỨC HẠNH THÁI NGUYÊN - 2012 2Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông - Trường Đại học Thái Nguyên cũng như tất cả các thầy Viện Công nghệ thông tin thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã trực tiếp giảng dạy và truyền đạt cho tôi những kiến thức nền tảng và quý báu. Tôi muốn đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Đặng Đức Hạnh – Bộ môn Công Nghệ Phần Mềm, Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội, người đã trực tiếp nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành Luận văn này. Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, toàn thể bạn bè và người thân đã cổ vũ, khuyến khích và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận văn. 3Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ TÓM TẮT NỘI DUNG Một trong những hướng mới và rất “nóng” hiện nay của ngành công nghiệp phần mềm đó là phát triển các hệ thống BPM (Business Process Management – Quản lý quy trình nghiệp vụ). BPM là một tập hợp các công nghệ và các chuẩn hỗ trợ việc thiết kế, thực thi, giám sát và quản trị các quy trình nghiệp vụ cho tổ chức doanh nghiệp. BPM bao gồm rất nhiều chuẩn và một trong số đó là BPMN (Business Process Modeling and Notation) - chuẩn để mô hình hóa các quy trình nghiệp vụ. BPMN bao gồm một tập các kí pháp đồ họa và ngữ nghĩa của chúng nhằm mô tả dưới dạng trực quan (các diagram) mô hình của các quy trình nghiệp vụ. Luận văn dưới đây sẽ trình bày một kỹ thuật trong việc kiểm tra tính hợp lệ của các mô hình quy trình nghiệp vụ được mô hình hóa bằng BPMN. BPM (Business Process Model) metamodel sẽ được biểu diễn dưới dạng biểu đồ lớp UML (UML class diagram) trong công cụ USE (UML-based Specification Environment). Các ràng buộc ngữ nghĩa và cú pháp được mô tả bằng các điều kiện bất biến (OCL invariants). Mỗi mô hình quy trình nghiệp vụ được biểu diễn như một thể hiện (instance) của BPM metamodel và được kiểm tra tính hợp lệ bởi các điều kiện bất biến đã định nghĩa. 4Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong Luận văn Tốt nghiệp này hoàn toàn là phần nghiên cứu và thể hiện của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn và cố vấn của TS. Đặng Đức Hạnh – Bộ môn Công Nghệ Phần Mềm, Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội. Tất cả các số liệu, bảng biểu, nội dung trích dẫn từ các tài liệu tham khảo bên ngoài đã được chú thích và liệt kê đầy đủ trong phần Tài liệu tham khảo. 5Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ MỤC LỤC Nội dung: Trang MỞ ĐẦU 1 Chương 1. BIỂU DIỄN MÔ HÌNH VỚI METAMODEL 2 1.1 Lược đồ hướng đối tượng 2 1.1.1 Gii thiu UML 2 1.1.2 UML vn cn h thng 2 1.1.3 a UML 3 1.1.4 Bi lp 5 1.1.5 Bi ng 5 1.2 Ràng buộc OCL cho các metamodel 6 1.2.1  truy vn v c 7 1.2.2  d  dc 7 1.2.3  iu 7 1.2.4   7 1.3 Giới thiệu công cụ USE 8 2.3a USE 8 1.3.2 Ki 8 1.3.3 a h thng 10 1.3.4 Kip l ca h thng 11 1.3.5 c t i USE 13 Chương 2. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH QUY TRÌNH NGHIỆP VỤ 19 2.1 Tổng quan về BPMN 19 2.1.1 m 19 2.1.2 n t n ca BPMN 20 2.2 Metamodel của mô hình BPM[4][7] 28 Chương 3. KIỂM TRA TÍNH HỢP LỆ CỦA MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH NGHIỆP VỤ BPMN 31 3.1 Biểu diễn metamodel của mô hình tiến trình nghiệp vụ với USE 31 3.1.1 c t BPM metamodel 31 3.1.2  31 3.1.3 p 32 3.1.4  gip 36 3.2 Các ràng buộc OCL cho metamodel của mô hình BPMN 38 3.2.1 Lp BaseElement 38 3.2.2 Lp FlowElementContainer 39 3.2.3 Lp SequenceFlow 39 6Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ 3.2.4 Lp ConditionSequenceFlow 40 3.2.5 Lp FlowNode 40 3.2.6 Lp Activity 41 3.2.7 Lp StartEvent 41 3.2.8 Lp EndEvent 41 3.2.9 Lp IntermediateEvent 42 3.2.10 Lp NormalFlowEvent 42 3.2.11 Lp BoundaryEvent 42 3.2.12 Lp Gateway 42 3.2.13 Lp ExclusiveGateway 44 3.3 Kiểm tra tính hợp lệ của mô hình BPMN cho quy trình vay tín dụng 44 3.3.1 Gii thiu nghip v p v 44 3.3.2 Kihp l cng vi USE 49 KẾT LUẬN 62 Tài Liệu Tham Khảo 66 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ Phụ lục Danh mục thuật ngữ Tiếng Anh BPM - Business Process Management Tập hợp các công cụ, công nghệ và các chuẩn cho phép mô hình hóa, tự động hóa và quản lý các quy trình nghiệp vụ BPMN – Business Process Model and Notation Chuẩn của BPM cho phép mô hình hóa các quy trình nghiệp vụ BPM metamodel – Business Process Model metamodel Mô hình đặc tả BPM – Business Process Model EAI – Enterprise Application Integration Mô hình tích hợp ứng dụng doanh nghiệp ESB – Enterprise Service Bus Mô hình băng thông dịch vụ OCL – Object Constraint Language Một chuẩn hỗ trợ cho UML giúp UML chặt chẽ và chính xác hơn Process Trong tài liệu này Process được hiểu là một mô hình quy trình nghiệp vụ được tạo nên từ các phần tử mô hình hóa của BPMN Process instance Một thể hiện của mô hình quy trình, một luồng thực thi thực sự của mô hình quy trình, đi từ điểm đầu đến điểm cuối của mô hình, qua một tập các phần tử mô hình Sub-process Process con, là một process nằm bên trong một process khác, nó được biểu diễn như một phần tử luồng trong process kia SOA – Service Oriented Architecture Mô hình kiến trúc hướng dịch vụ 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ UML – Unified Modelling Language Chuẩn ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất USE – UML based Specification Environment Công cụ hỗ trợ đặc tả các hệ thống thông tin dựa trên một phần của UML và OCL OMG - Object Management Group Tổ chức đưa ra các chuẩn cho xây dựng các hệ thống hướng đối tượng 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ DANH MỤC HÌNH VẼ 1-1: a UML 4 1-2: Bi lp cho mt giao d 5 1-3: Bi l ng th hin ca lp 6 1-4: Biu dip trong USE 10 1-5: Bi ng biu din trong USE 11 1-6: Kip l ca tr thng vi USE 13 2-p v ng BPMN [1] 20 2-2: (Start - Intermediate - End) Event [7] 21 2-u b sung cho Event [7] 22 2-Sub-process [7] 22 2-i Gateway [7] 24 2-6: Sequence Flow [7] 24 2-7: Conditional Flow [7] 25 2-8: Default Flow [7] 25 2-9: Association [7] 25 2-10: Pool [7] 26 2-11: Lane [7] 26 2-12: Minh ha Pool  27 2-i Data Object [7] 27 2-14: Group [7] 28 2-15: Text Annotation [7] 28 2- 30 3-1: Qu 45 3-ng 46 10Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... từ biểu đồ lớp (hay các thể hiện của biểu đồ lớp) dựa trên các ràng buộc OCL Các mô hình quy trình nghiệp vụ thực chất là các thể hiện của BPM metamodel vậy nên ta có thể sử dụng công cụ này để kiểm tra tính hợp lệ của các mô hình quy trình nghiệp vụ Trong phạm vi nghiên cứu Luận văn, tôi thực nghiệm phương pháp kiểm tra trên với mô hình tiến trình nghiệp vụ cho quy trình vay tín dụng 12Số hóa bởi Trung... diagram), và kết quả của việc kiểm tra tính hợp lệ của các mô hình với các điều kiện bất biến, tiền điều kiện và hậu điều kiện 2.3.1 Các chức năng của USE USE có nhiều chức năng hỗ trợ việc đặc tả các mô hình UML tuy nhiên trong phạm vi Luận văn sẽ chỉ giới thiệu những chức năng có liên quan tới mục đích của Luận văn là trình bày một kỹ thuật để kiểm tra tính hợp lệ của mô hình quy trình nghiệp vụ 1.3.2 Kiểm... quả kiểm tra với các điều kiện bất biến sau khi đã sửa đổi mô hình quy trình 62 ình 3-18: Giao diện phần mềm mô tả meta BPM 63 ình 3-19: Mô tả meta BPM 63 ình 3-20: Lưu đặc tả mô hình 64 ình 3-21: Kết quả đặc tả làm nguồn cho công cụ USE 64 Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ 11Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn... này trong giai đoạn thiết kế và mô hình hóa các quy trình nghiệp vụ và các công cụ đó đều có các bộ kiểm tra cú pháp giúp người thiết kế mô hình tuân thủ đúng các đặc tả của BPMN Rõ ràng việc kiểm tra được định dạng đúng của các mô hình quy trình nghiệp vụ là vô cùng cần thiết để tránh mắc phải các sai lầm ngay từ khi thiết kế và mô hình hóa các quy trình Luận văn này sẽ trình bày một kỹ thuật để thực... Chương 2 2.1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH QUY TRÌNH NGHIỆP VỤ Tổng quan về BPMN Trong phần này, các khái niệm, các kí pháp, biểu tượng và các quy tắc của BPMN sẽ được trình bày chi tiết và cụ thể Toàn bộ phần trình bày về BPMN trong Luận văn đều tuân theo đặc tả mới nhất của BPMN là bản đặc tả BPMN 2.0 [7] Một số VD về các quy trình nghiệp vụ đã được mô hình hóa bằng các công cụ mô hình hóa phổ biến và tốt... được nâng cao hơn nữa Các quy trình nghiệp vụ được xử lý thủ công sẽ tạo áp lực vô cùng lớn về tiến độ, độ chính xác lên những người thực thi quy trình đó BPM (Business Process Management) là một tập hợp các công nghệ và các chuẩn để thiết kế, thực thi, giám sát và quản trị nhằm mục đích tự động hóa các quy trình nghiệp vụ, nâng cao tính hiệu quả của quy trình nghiệp vụ Nó được dùng như một công cụ... ràng buộc vừa mô tả như trong hình 1-6: 23Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 Hình 1-6: Kiểm tra tính hợp lệ của trạng thái hệ thống với USE 1.3.5 Đặc tả mô hình UML với USE Để đặc tả mô hình UML với USE, chúng ta có thể sử dụng một trình soạn thảo bất kỳ như notepad, textedit… sau đó lưu file với phần mở rộng use 1.3.5.1 Khai báo một đặc tả mô hình UML Cú... thành phần trong các biểu đồ của mô hình Các ràng buộc này kiểm tra tính hợp lệ của các mô hình trạng thái của hệ thống thông qua các điều kiện được chỉ ra trong ràng buộc Biểu thức OCL có thể được sử dụng ở bất cứ đâu trong mô hình để chỉ ra một giá trị Giá trị có thể là một giá trị đơn giản, nhưng cũng có thể là tham chiếu tới một đối tượng, một tập hợp giá trị hay một tập hợp tham chiếu tới nhiều đối... sẽ được trình bày (tất cả các VD đưa ra trong Luận văn đều được mô hình hóa bằng công cụ mô hình hóa quy trình nghiệp vụ của Oracle BPM Studio [12]) 2.1.1 Khái niệm BPMN (Business Process Modeling and Notation) là một trong các chuẩn của BPM (Business Process Management) được dùng để đặc tả các quy trình nghiệp vụ bằng các kí pháp đồ họa BPMN định nghĩa 1 tập các kí pháp đồ họa và ngữ nghĩa của chúng,... trình nghiệp vụ, cho phép cập nhật và cải tiến quy trình nghiệp vụ một cách nhanh chóng, dễ dàng và hiệu quả nhất 30Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 20 BPMN 2.0 bao gồm đặc tả cho 3 loại mô hình là: Process, Collaboration và Choreography Trong phạm vi của Luận văn này sẽ chỉ tập trung trình bày về mô hình cho Process 2.1.2 Các phần tử và kí pháp cơ bản của . hình BPM[4][7] 28 Chương 3. KIỂM TRA TÍNH HỢP LỆ CỦA MÔ HÌNH TIẾN TRÌNH NGHIỆP VỤ BPMN 31 3.1 Biểu diễn metamodel của mô hình tiến trình nghiệp vụ với USE 31 3.1.1 c t BPM metamodel. để kiểm tra tính hợp lệ của các mô hình quy trình nghiệp vụ. Trong phạm vi nghiên cứu Luận văn, tôi thực nghiệm phương pháp kiểm tra trên với mô hình tiến trình nghiệp vụ cho quy trình vay tín. Architecture Mô hình kiến trúc hướng dịch vụ 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii Khảo sát tính hợp lệ của mô hình tiến trình nghiệp vụ UML – Unified