A Rule-based Approach to Manage Change and Verify Flexible Business Processes
Gestion de changement et vérification formelle de processus métier
Résumé
Efficient organizations need to ensure that their business processes are flexible so that these processes can easily accommodate changes in regulations and policies. Appropriate techniques to model and verify these processes are required. In this manuscript, we present a rule-based model, called ECAPE-M, that aims at improving the management of business processes in terms of flexibility and verification. This model extends the Event-Condition-Action (ECA) model and suggests formal tools for verification purposes. In this approach, the logic of a process is defined with a set of business rules that correspond to the policies in the organization. Each business rule is represented using the Event-Condition-Action-Post-condition-post-Event (ECAPE) formalisms. The representation of our rule-based approach requires a new declarative language that will offer the necessary syntax and semantics to describe ECAPE rules and the core elements in a business process. These elements are participants, variables, and activities. For this reason, we propose a new the rule-based business process definition language called ECAPE-L, which has an XML-based syntax to describe business processes in declarative way. An advantage of the ECAPE-M is that a process can be easily translated into a graph of rules. This graph is used to first, look into the changes of rules by checking the relationships between the rules and second, estimate cost changes in a process. Another advantage of the ECAPE-M is the translation of a process into a new colored Petri net called ECAPE net. An ECAPE net is used to check if a process satisfies some properties such as no Deadlock, and no Livelock. Finally, we proposed the BP-FAMA as an integration environment of the different elements we proposed. This environment consists of different tools namely:Business Rules Definer; Business Rules behavior analyzer and Business Rules simulator.
Le travail proposé dans cette thèse traite de la flexibilité de la modélisation et la vérification des processus métier. L’objectif étant, de permettre, d’une part, une modélisation souple qui prend en compte la nature dynamique des éléments d’un processus métier ; et d’autre part, la vérification du déroulement du processus pour s’assurer de son bon fonctionnement. Pour atteindre cet objectif, nous avons entrepris, dans le cadre de cette thèse, des recherches qui visent la construction d’un modèle de processus basé sur un nouveau pattern de règles appelé ECAPE-M. Ce modèle permet de décrire un processus métier d’une manière déclarative, en utilisant un ensemble de règles ECAPE. Le formalisme ECAPE est considéré dans nos travaux comme une extension du formalisme ECA, initialement défini par Evénement – Condition – Action, avec une post condition pour contrôler l’exécution de l’action d’une règle et lancer une action de compensation dans le cas ou l’exécution n’est pas valide et avec un post événement pour décrire explicitement les événements qui seront générés par l’exécution de l’action de la règle pour construire un graphe d’exécution du processus. Le modèle ECAPE-M permet non seulement l’expressivité de la nature dynamique des différents éléments d’un processus métier mais aussi la vérification du bon fonctionnement d’un processus. Nous proposons de considérer le modèle ECAPE-M selon trois plans d’abstraction : Le plan métier où les processus sont définis par un ensemble de règles ECAPE. Nous proposons ici un nouveau langage, appelé ECAPE-L, qui utilise une syntaxe basée sur XML, pour décrire les éléments des processus métier. Ce nouveau langage déclaratif est proche des langages d’exécution impératifs de processus tels que BPEL et XPDL car il peut être exécuté par un moteur de règles qui interprète les différentes instructions. Le plan comportemental où une démarche de gestion du changement d’une règle dans le modèle ECAPE-M est mise au point. Cette démarche consiste à définir les relations entre les différentes règles, et traduire l’ensemble des règles et relations en un graphe orienté appelé graphe d’impact. L’analyse de ce graphe permet de déterminer l’ensemble des règles impactées par un changement et d’estimer le coût de changement d’une règle en terme de nombre d’opérations de changement. Le plan opérationnel où le modèle d’un processus ECAPE-M est traduit en un réseau de Pétri coloré appelé ECAPE-net afin de modéliser la sémantique d’exécution du processus. Notre contribution est validée par l’élaboration de l’architecture d’une plateforme de modélisation et d’analyse de processus métier appelé BP-FAMA (Business Process Framework for Agility of Modeling and Analysis).