CN103593752A

CN103593752A - 一种基于情境约束的业务流程适应性配置方法及系统

Info

Publication number: CN103593752A
Application number: CN201310634219.2A
Authority: CN
Inventors: 何克清; 黄颖; 冯在文; 黄贻望; 田刚
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: CN103593752B

Abstract

一种基于情境约束的业务流程适应性配置方法及系统，包括根据可配置业务流程模型当中的可变点的特征，提取流程的可变点及其他业务流程组件并存储，创建相应数据库及数据表；将可变点存储到数据库当中；将可变点转化为OWL本体，得到可变点本体；步骤4，根据业务情境，利用情境本体、领域知识本体和业务规则本体，对可变点本体进行选择及推理，推理结果映射到可配置业务流程模型中相应节点上；根据所得映射结果，对可配置的业务流程进行配置，得到个性化的业务流程。本技术方案提高配置的准确度，减少了用户的工作量。

Description

一种基于情境约束的业务流程适应性配置方法及系统

技术领域

本发明属于软件工程自动化技术领域，特别涉及一种基于情境约束的业务流程适应性配置方法及系统。

背景技术

情境是指标识实体当前状态的任何信息，实体可以是与用户和应用交互相关的人、地点和对象等信息，也包括用户和应用本身。一个情境描述了一个特定属性，该属性的值在环境中可能动态变化(如时间、日期以及会话信息等)，或者对同一个抽象实体而言，不同的实例有不同的值(如地点、生日、国籍等)。在计算机科学领域内，情境包含了用户权限、应用所需的信任等级，以及用户需求的细节等。

约束是一组条件的集合，在用户试图执行某项操作时必须满足这些条件，如果条件满足，则操作被允许，否则操作被禁止。

情境约束是一个模型层次的抽象概念，一个情境约束规定:为了允许一项访问的操作请求，一些系统当中的情境必须满足的相应条件。情境约束概念的具体表现形式由一些情境条件组成，它用于建模表达访问控制需求的情境约束条件，并在动态的决策过程中被访问控制系统检查并估值。情境条件元素具有一定的逻辑约束含义，但表达的含义相对独立、可以相互联合，构成结构更加复杂、含义更加丰富的情境约束元素。情境约束通过情境属性、情境条件以及逻辑操作符来定义，包含一个或多个条件子句。

当今计算机技术的快速发展、软件运行环境的不断变化，以及人们对软件的要求越来越多等因素，都要求软件具有更好地适应新变化的能力^[1]，因此，在软件的设计和实现中，其适应性和灵活性是需要考虑的一个非常重要的因素。软件适应性是指一个系统或构件为适应业务应用和环境的改变(不包括设计时能够确定的改变)进行变化的难易程度^[2]。Bengtsson等人^[3]认为软件适应性是为了使软件系统适应需求和环境变化而付出的努力。

业务流程(Business Process)是一组相关的结构化的行为或活动的集合，它有特定的目的，产生特定的服务或产品，从而满足用户的需求。

业务流程管理是以提高产品和服务质量为目的，分析、提高、控制和管理过程的系统化、结构化的方法^[4,5]。

业务流程建模是捕捉组织内部满足特定目标的行为。为了创建和维持业务模型，产生了很多工具如ARIS业务架构^[6]，ADONIS^[7]，BPA和WebSphere业务建模器^[8]。这些工具支持不同的建模技术包括UML活动图，BPMN和EPCs。

参考流程模型如供应链操作参考模型或SAP参考模型，都在各自的领域捕捉了重复发生的业务操作。它们在业务流程建模工具中被打包成库，由分析师为特定的组织或项目抽取相应流程。然而，参考流程模型在商业领域的应用却少了可变点和配置决策的表示，结果分析师只有有限的信息针对给定需求的流程模型当中的哪些元素需要移除、添加或修改。

业务流程配置通过流程家族的思想来解决问题（即一个流程模型变体的集合），这可以通过合并相似流程或者由领域专家构建可配置流程模型而得到。在软件产品生产线工程（Software Product Line Engineering）领域，一个可配置流程模型^[9]是利用捕捉流程变体间的不同而得到的。这是针对特定工业领域形成的系统的、被验证过的、可复用的共性领域资产。业务分析师能够根据特定需求对每个可变点选择合适的配置操作，从而得到个性化的流程变体。这为设计流程模型提供了另一种选择。

软件系统中，信息建模是最为重要的，即使最简单的软件也需要设计某种类型的信息模型，信息模型的特性取决于程序的目标和设计程序所依赖的情境。采用支持语义Web技术的信息模型能够使数据共享和互操作更加便捷，并且使得建立的模型具有可推理性。

当创建流程模型时，流程设计者面临的最根本的挑战是如何应对业务流程当中的可变性。对特定的流程类型，存在多个流程变量，它们在不同的情境下有效。在信息系统或软件系统中可变性可以用参数集合、特征集合来表示，这些选择决定获得个性化模型或系统而执行的行为。对业务流程模型配置而言，这些行为对应为从流程模型当中移除部分内容。实际应用中，不是所有的配置选择序列都可以产生有效的配置。这意味着为了达到有效的配置，在配置过程中必须满足应用领域当中的限制集合（即领域限制）。限制可以分为强制性限制和指导性限制。强制性限制即为在过程配置过程中必须满足的限制，指导性限制为过程配置过程中的配置参考要求。

业务流程的情境是一组环境属性，它影响了业务流程的执行^[10]，情境包含了有关于服务调用在选择时应该考虑的信息（对可配置内容的功能性需求建模和业务流程模型中情境感知的动态服务选择）^[11]。情境在流程建模时被分析，然后识别业务流程执行时相关的所有变量，同时定义业务流程应该如何执行^[12]。

对可配置流程模型的可变点是一个非常重要的概念，对可变点结果的不同选择将产生不同的流程。一个可配置流程只有当在所有可变点的选择结果都明确知道后才能够实现个性化。同时一个可配置业务流程也能视为一个决策模型^[13,14]。用户可以通过选择他们所需的可配置流程的特定部分或全部，利用指南或限制对可配置流程模型进行配置。本体作为一种广泛使用的知识库，它能够帮助我们做出一定的决策。本体是用来描述某个领域甚至更广范围内的概念以及概念之间的关系，使得这些概念和关系在共享的范围内具有大家共同认可的、明确的、唯一的定义，这样人机之间以及机器之间就可以进行交流。从而得到实现业务流程的半自动化配置。

Noy F.N.认为“本体是对某个领域中的概念的形式化的明确的表示，每个概念的特性描述了概念的各个方面及其约束的特征和属性。”^[15]本体一般可以用来针对该领域的属性进行推理，亦可用于定义该领域（也就是对该领域进行建模）。本体的目标是捕获相关领域的知识，提供对该领域知识的共同理解，确定该领域内共同认可的词汇，并从不同层次的形式化模式上给出这些词汇(术语)和词汇间相互关系的明确定义。总的来说，构造本体可以实现某种程度的知识共享和重用，以及提高系统通讯、互操作、可靠性的能力。正是本体的这种功能为业务流程的配置提供了一种新的方法，传统的业务流程配置方法完全依赖使用者的经验，如M.La Rosa等人通过设计问卷指定流程当中的可变点，及其可能的变化情况，同时设定了问题的先后顺序对可变点进行约束，通过回答问卷可以获得用户需求，并且根据用户答案给出后续问题，直到所有可变点的都得到配置。但是所有这些工作都是由人工完成，要求用户具备一定的领域知识，而且在配置过程中容易出错。本体作为一种知识库，可以对可配置流程当中的可变点的变化选择进行指导，从而提高配置的准确度，同时减少劳动量。但是，目前还没有基于可变点及其领域本体的业务流程适应性配置技术，本领域亟待出现相应技术方案，使得轻松实现流程家族的个性化配置以适应给定应用需求成为可能。

文中涉及的参考文献如下：

[1]EDEN A H,MENS T.Measuring software flexibility[J].Software IEEE Proceedings,2006,153(3):113-125.

[2]IEEE610.12-1990standard glossary of software Engineering terminology[S].Los Alamitos:IEEE Press,1999.

[3]BENGTSSON P,LASSING N,BOSCH J.et a1.Architecture level modifiability analysis(ALMA)[J].The Journal of Systems and Software.2004,pp.129-147.

[4]Santos E,Pimentel J,Castro J,et al.On the Dynamic Configuration of Business Process Models[M].Enterprise,Business-Process and Information Systems Modeling.Springer.2012:331-46.

[5]Chang JF.Business process management systems:strategy and implementation[M].AuerbachPublications,2005.

[6]Scheer,A.W.,M.Nüttgens.ARIS architecture and reference models for business processmanagement,Springer,2000.

[7]Mayr,H.C.,et al.Business process modeling and requirements modeling.Digital Society,ICDS'07.First International Conference on the,IEEE.2007.

[8]Iyengar,A.,et al.).WebSphere business integration primer:Process server,BPEL,SCA,andSOA,IBM Press.2007.

[9]M.Rosemann and W.M.P van der Aalst.A Configurable Reference Modelling Language.Information Systems.2007,32(1),pp.1-23,.

[10]K.Bessai,B.Claudepierre,O.Saidani,S.Nurcan,Context-aware business process evaluationand redesign,in Proc.of the9th Workshop on Business Process Modeling,Development andSupport(BPMDS2008).Montpellier,France:Springer.2008,pp.1-10.

[11]Frece,A.and M.B.Juric.Modeling functional requirements for configurable content-andcontext-aware dynamic service selection in business process models.Journal of Visual Languages&Computing.2012,23(4):223-247.

[12]J.L.De La Vara,R.Ali,F.Dalpiaz,J.Sánchez,P.Giorgini,Business ProcessesContextualization via Context Analysis,Proceedings of the ER2010.2010,pp.1-6.

[13]La Rosa M,van der Aalst WMP,Dumas M,Arthur H.M.ter Hofstede,Questionnaire-basedvariability modeling for system configuration.Software and Systems Modeling.2009,8(2):pp.251-74.

[14]Keller G,Scheer AW,Nüttgens M.Semantische Proze modellierung auf der Grundlage,Ereignisgesteuerter Proze ketten(EPK),Inst.für Wirtschaftsinformatik.1992.

[15]Noy,N.F.,D.L.McGuinness.Ontology development101:A guide to creating your firstontology.Stanford knowledge systems laboratory technical report KSL-01-05and Stanford medicalinformatics technical report SMI-2001-0880.

发明内容

针对上述业务流程配置方法中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于情境约束的业务流程适应性配置方法及系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案包括一种基于情境约束的业务流程适应性配置方法，包括以下步骤：

步骤1，根据可配置业务流程模型当中的可变点的特征，提取流程的可变点及其他业务流程组件并存储，创建相应数据库及数据表；

步骤2，将可变点存储到数据库当中；

步骤3，将可变点转化为OWL本体，得到可变点本体；

步骤4，根据业务情境，利用情境本体、领域知识本体和业务规则本体，对可变点本体进行选择及推理，推理结果映射到可配置业务流程模型中相应节点上；

步骤5，根据步骤4所得映射结果，对可配置的业务流程进行配置，得到个性化的业务流程。

而且，所述步骤2实现方式为，数据库名为流程名称，数据表名为可变点的类型，数据表中的列名为每种可变点中包含的属性，数据表中的具体数据项值为对应可变点的属性的具体值。

而且，所述步骤3包括以下子步骤，

步骤3.1，读取步骤1所构建的与可配置业务流程相应的关系数据库，数据库名为本体名；

步骤3.2，数据库中的表名为OWL本体当中的类名；

步骤3.3，数据表中表名为一级数据属性名，数据表的列名为二级数据属性名；

步骤3.4，数据表之间的关联用对象属性表示。

而且，所述步骤4包括以下子步骤，

步骤4.1，在可变点本体、业务规则本体、领域本体及情境本体间进行语义映射；

步骤4.2，根据业务情境情景本体查找出可变点本体当中对应的实例；

步骤4.3，根据业务规则本体和领域本体对可变点本体当中查询所得的实例进行推理，然后根据实例的推理结果映射到可配置业务流程模型中相应节点上。

而且，所述步骤5包括以下子步骤，

步骤5.1，按照可变控制连接点的预设配置规则对可变控制连接点进行配置，可变控制连接点包括可变连接点OR和可变连接点XOR，所述预设配置规则为对可变连接点OR限制为OR,XOR,AND或SEQUENCE，可变连接点XOR限制为XOR,SEQUENCE，其中OR表示或，XOR表示异或，AND表示与，SEQUENCE表示顺序；当配置选择为SEQUENCE时，移除不在SEQUENCE路径上的边；

步骤5.2，删除不在从初始Event节点到结束Event节点路径上的边，其中Event表示事件；

步骤5.3，当可变的Function节点为OFF时，将该节点从流程当中删除，并将从该节点输出的边及相连的Role节点和Object节点删除；当可变的Function节点配置选择为OPT时，对其采取bypass操作；其中Function表示功能，Role表示角色，Object表示对象，OPT表示可选的；所述bypass操作为，对可变的Function节点进行配置之后，在Function节点前后插入两个可变连接点XOR；

步骤5.4，删除由于步骤5.3对可变的Function节点删除而产生的连续的EVENT节点，同时加入新的边；

步骤5.5，Role节点和Object节点如果是OPT类型则配置为MND或OFF,如果是MND类型则配置成OFF；Role节点和Object节点如果为OFF，就将其从流程当中删除；其中MND表示强制，OFF表示关闭；

步骤5.6，对Range连接点，如果没有Role节点和Object节点与之相连，则删除该Range节点；其中Range表示范围；

步骤5.7，对Range连接点，如果入度为1，用一条边替代这个Range连接点；

步骤5.8，Range连接点如果配置为OFF，将其删除，同时删除与之相连的Role和Object连接点；

步骤5.9，Range连接点如果是OPT则配置为MND或OFF，如果是MND则配置成OFF；Range连接点为OFF时，移除与之相连的Role节点和Object节点，如果Range连接点没有Role节点或Object节点与之相连接，对其采用删除操作；当Range连接点只有一条边与之相连时，对其采用移除操作；当Range连接点还有多个Role或Object与之相连时，配置其上限和下限的值；所述删除操作为，将节点从节点集合中删除，同时连接其前集和后集的元素，所述替代操作为，将节点从节点集合中删除，将其前集和后集的元素相连接；

步骤5.10，用一条边替代没有MND类型的Role节点相连的可变的Function节点；

步骤5.11，用一条边替代只有一个入度和一个出度的连接点。

而且，所述步骤5.9中配置Range连接点的上限和下限的值，实现方式如下，

统计某Range连接点x的入度degree=k，定义x的下限lowb(x)=m，uppb(x)=n，x下限增加值为increment(x)=i，上限减少值为decrement(x)=d；k，m，n均预先初始化为大于0的整数，i，d均预先初始化为大于等于0的整数；

首先，令

m=m+i;

n=n-d;

然后，配置如下，

如果x的下限m小于其上限n，且上下限n和m均小于等于x的入度k，按下式配置

lowb(x)=m;

uppb(x)=n;

如果x的下限m大于其上限m，且上下限n和m均大于等于x的入度k，按下式配置

lowb(x)=k;

uppb(x)=k;

如果x的下限m大于其上限n，且上下限n和m均小于x的入度k，按下式配置

lowb(x)=m;

uppb(x)=k;

而且，所使用的可配置业务流程模型为C-iEPC。

而且，所述的本体推理引擎为Pellet。

本发明还相应提供一种基于情境约束的业务流程适应性配置系统，其特征在于，包括以下单元：

可变点提取单元，用于根据可配置业务流程模型当中的可变点的特征，提取流程的可变点及其他业务流程组件并存储，创建相应数据库及数据表；

可变点存储单元，用于将可变点存储到数据库当中；

可变点本体生成单元，用于将可变点转化为OWL本体，得到可变点本体；

可变点本体推理单元，用于根根据业务情境，利用情境本体、领域知识本体和业务规则本体，对可变点本体进行选择及推理，推理结果映射到可配置业务流程模型中相应节点上；

业务流程配置单元，用于根据所得映射结果，对可配置的业务流程进行配置，得到个性化的业务流程。

本发明当中的适应性主要通过对针对可配置业务流程中的可变点，即可配置节点首先提取可配置业务流程模型当中的可变点，以及与配置相关的信息，存入到关系数据库当中，在此基础上，根据本体特征及数据库中数据存储的情况自动生成可变点本体，接下来根据可变点本体、业务规则本体及领域本体、情景本体，结合业务情境对可变点的进行推理，根据可变点的选择情况对可配置的业务流行进行配置，进而得到个性化的业务流程。该方法可以对C-YAWL，C-EPC，C-iEPC，Vx-BPEL等基于XML语言的可配置业务流程进行配置，具有普适性。本发明具有以下优点和积极效果：

（1）可配置业务流程中的可变点自动转化为本体时，对应的类、属性及个体的生产都无需人为输入或干预，完全由可配置的业务流程本身决定。尤其是在可变点数目较多的情况下能有效地提高本体生成效率，同时也避免了人为输入过程中可能产生的错误。

（2）业务流程的节点在生成本体之前，先存入了关系数据库，对其进行了固化，这为后续的工作提供了便利。

（3）不仅能够对流程模型当中的控制流进行管理，还能对业务流程模型当中的数据流进行管理。

因此，本方法提高了配置的准确度，减少了用户的工作量。

附图说明

图1是本发明的流程配置框架示意图示意图。

图2是本发明实施例的流程可变点本体示意图。

图3是本发明实施例的C-iEPC描述的可配置物流订单管理流程图。

图4是本发明实施例的配置的bypass操作。

图5是本发明实施例的配置后的i-EPC物流订单管理流程图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明提出一种基于可变点本体的面向服务业务流程配置的方法，具体实施时可采用计算机软件技术实现自动运行流程。实施例的具体步骤如下：

（1）根据可配置业务流程模型当中的可变点的特征，提取可变点及其他业务流程组件。将可变点及其它业务流程组件存储到文件当中，以便于查看；根据业务流程的结构，自动创建数据库及数据表，例如依据数据库名为流程的名称，数据表名为节点的类型（如：configurablerole）建立空的数据库和数据表。

实施例所使用的可配置业务流程模型为C-iEPC，它是以Epml文件存储，其他C-YAWL，C-EPC，Vx-BPEL等基于XML语言的可配置业务流程处理方式相似。根据对象不同C-iEPC中节点类型可分为控制流节点和数据流节点。控制流节点包括：OR（或），AND（与），XOR（异或），Function（功能），Event（事件）节点，数据流节点包括：Role（角色），Object（对象）和Range（范围）节点。根据配置能力C-iEPC中节点类型可分为可配置节点（即可变点）和不可配置节点。C-iEPC模型当中可变点分为：可变的功能节点（configurable function），可变的角色节点（configurable role），可变的对象节点（configurable object）以及可变连接点（configurable connector）。可变连接点又分为：可配置的OR（或）节点，可配置的XOR（异或）节点，可配置的Range（范围）节点，可配置的即可变的。Event（事件）节点为不可配置节点。

Xpath（XML Path Language）为XML路径语言，可用来在XML文档中对元素和属性进行遍历。根据C-iEPC的组成，使用Xpath提取所需的节点及其相关信息，包括可变点及其他业务流程组件，其他业务流程组件即不可配置节点和各节点间连接的边；然后，对所有的节点可以选择以文本的形式加以保存，以便查看，文本文件名为对应的节点的类型。

（2）将可变点存储到数据库当中，为创建本体准备素材。

实施例根据业务流程当中各种节点的类型，将其存入MySQL5.2当中，数据库名为流程的名称，数据表名为节点的类型（如：configurable role），数据表中的列名为每种可变点中包含的属性。如可变的角色节点的属性就包含：ID（标号），Name（名称）和Optional（可选的，可简称为OPT）。为了便于后续工作，实施例的数据表中列的数据类型均为字符串型。数据表中的具体数据即为对应节点的属性的具体值。具体设置如表1所示例。

表1C-iEPC转化为MySQL数据库的规则

（3）将可变点转化为OWL本体，所得可变点本体作为基础本体，以备后续工作使用。

在业务流程的可变点存入数据库之后，这些数据就成为构建本体的有价值的资源，使用模式转换可以将关系数据库中的知识转用OWL本体来表示。

实施例从MySQL5.2当中通过模式转换将关系数据库当中的数据和关系转换为OWL本体的数据及数据间的关联：

首先将数据库名设置为OWL本体名，但是这并不是OWL本体的URI，不能用这个名称在互联网上发布所生成的本体，生成本体的URI时指定或者随机生成的。

其次，OWL本体中的类名来自MySQL数据库中的数据表名。

第三，在添加完OWL本体类之后，添加本体的属性。本体属性分为数据属性和对象属性。OWL本体的数据属性有三个要素：一是属性的ID值，这个可以以属性的id号或者属性名表示，为了便于查看本发明建议设立两级本体数据属性，一级本体数据属性名为数据表的表名，二级数据属性名为数据表的列名；二是数据属性的定义域，定义域指的是数据属性所属的类；三是数据属性的值域，值域指的是数据属性的数据类型，实施例中均设置为字符串类型。对象属性是表示两个类之间的关系，本发明中将两个数据表间的关系视为对象属性。

最后，将MySQL数据库中的数据项转换为业务流程可变点本体的个体，但是仅用每个数据表中的ID项表示对应的个体，因为在C-iEPC中所有元素的ID号都是唯一的。数据表中的其他数据项作为对应个体的本体数据属性的值。

具体转换规则如表2所示。

表2MySQL数据库与OWL本体转换的规则

实施例的步骤（3）进一步包括以下子步骤：

（3.1）读取步骤（1）所构建的与可配置业务流程相应的关系数据库，数据库名为本体名；

（3.2）数据库中的表名为OWL本体当中的类名；

（3.3）数据表中表名为一级数据属性（Dataproperty）名，数据表的列名为二级数据属性名；

（3.4）数据表之间的关联用对象属性（ObjectProperty）表示。

（4）根据业务情境，利用情境本体、领域知识本体和业务规则本体，对可变点本体进行推理，得到可变点本体的选择结果；

情境本体可以是领域专家在考虑流程所在的领域可能出现的各种情境以模板的形式预先提供，或者是用户根据自己的需求自行构建。领域知识本体是根据流程所在的领域知识所构建，Yago是目前最大的公开语义知识库之一，由WordNet、Wikipedia和GeoNames共同构建，目前已经被作为领域知识库广泛使用。用户还可以根据特定情境，自行构建领域知识本体。本发明实施时可利用预先创建的情境本体和领域知识本体进行推理。

为了同时使用多个本体，可以采用现有的Jena+TDB+Sparql技术。TDB（Triple Data Base）是三元数据库，是用来存储triple格式的RDF。Sparql是针对RDF/OWL/TTL/N3/N-Triple等数据格式的一种查询语言，它的功能和语法和SQL有点类似，只是两者是用在不同的环境下。可以将可变点本体、领域本体及情境本体、业务规则本体导入TDB当中，使用Sparql同时对他们进行查询。

构建业务规则本体的方法是在构建可变点本体方法的基础上，将可配置业务流程当中所有的元素（可变点和不可变点）都作为业务规则本体当中的资源。领域专家可按照业务领域的要求，依据可变元素的变化情况，结合不可变元素，根据所拥有的资源设计业务规则。规则一般以SWRL（Semantic Web Rule Language）书写。本发明可利用预先建立的业务规则本体，以支持第（5）个步骤的工作。

本发明针对领域特点，针对特定的业务情境，结合SAPRQL和SWRL。首先使用SARPQL根据业务情境查询业务流程的可变点本体，根据查询结果，结合根据领域要求设定的SWRL业务规则本体和领域本体使用推理机进行推理，从而得到可变点在某情境下的可能的配置情况。这时需要用到推理机，目前已经有很多推理机支持OWL，如Pellet，Hermit，KAON2等。因为Jena对Pellet支持已经有成熟，同时Pellet已经能够部分支持OWL内置函数，在此选择Pellet推理机。

实施例的所述步骤（4）进一步包括以下子步骤：

（4.1）所使用本体间进行语义映射，包括在可变点本体、业务规则本体、领域本体及情境本体间进行语义映射。

（4.2）根据情景本体，使用SARPQL查询找出可变点本体当中与情景对应的实例。

（4.3）根据业务规则本体和领域本体，使用Pellet对可变点本体当中在（4.2）查询所得实例进行推理，然后根据实例的推理结果映射到可配置业务流程模型中相应节点上。具体实施时，可根据实例的ID号映射到C-iEPC流程当中具有对应ID号的流程节点上。

（5）根据所得到的映射结果，对可配置的业务流程进行配置，得到个性化的业务流程。对可配置业务流程当中的可配置节点依据步骤（4）的结果进行相应的一系列配置操作。

实施例的步骤（5）进一步包括以下子步骤：

（5.1）按照以下可配置控制流节点的预设配置规则对可配置的控制流节点进行配置，当配置选择为SEQUENCE（顺序）时，移除不在SEQUENCE路径上的边，各种节点的具体配置原则见图2。

如图2所示：

可变连接点包括面向数据流的可变范围连接点和面向控制流的可变控制连接点：

可变控制连接点包括可变连接点OR、可变连接点XOR、可变连接点AND，对可变连接点OR（记为VOR，可变或连接点）限制为OR（或），XOR（异或），AND（与）或SEQUENCE。可变连接点XOR(记为VXOR，可变异或连接点)限制为XOR，SEQUENCE，如表3所示。本发明中未加“可变”的连接点都是不可变的连接点，除Event节点外，可变的节点经过配置后，也会成为不可配置的节点，例如将可变连接点XOR限制为不可变的连接点XOR，SEQUENCE。因为实际上可变AND连接点（VAND，可变与连接点）配置后仍然为AND连接点，故视为不可配置的连接点。

可变Range（范围）连接点两种类型，一种是MND(强制)类型，另外一种是OPT（可选）类型，MND类型的配置操作为：OFF（关闭）。OPT类型的可配置Object节点配置后可能变成MND类型，配置操作为：OFF（关闭）或保留。Range连接点的值在配置之后可以改变，具体改变方法见步骤（5.9）。

对可变的Function节点可以有三种配置操作：OFF（关闭）、ON（打开）和OPT（待选），OPT是在运行时由具体情况确定。可变的Function节点即可配置Function（功能）节点，可称为可变功能节点。

对可变的Role节点，有两种类型，一种是MND(强制)类型的可变Role节点，另外一种是OPT（可选）类型的Role节点，MND类型的可配置Role节点的配置操作为：OFF（关闭）。OPT类型的可配置Role节点配置后可能变成MND类型，配置操作为：OFF（关闭）或保留。

可配置的Object（对象）节点即可变对象节点，分为Input Object（输入对象）和OutputObject（输出对象），Input Object（输入对象）又分为General（普通，即常规）输入对象和CNS（消耗，也称消耗品）输入对象。消耗的输入对象配置结果可以为USD（被使用）。除此之外消耗的输入对象的输出与普通输入对象和输出对象一样还具有两种类型，一种是MND(强制)类型，另外一种是OPT（可选）类型，MND类型的配置操作为：OFF（关闭）。OPT类型的可配置Object节点配置后可能变成MND类型，配置操作为：OFF（关闭）或保留。

表3可变控制连接点的可选择的变化情况表

（5.2）删除不在从初始Event（事件）节点到结束Event节点路径上的边。

（5.3）当可配置Function（功能）节点配置为OFF（关闭）时，将此节点从流程当中删除，并将从该节点输出的边及相连的Role（角色）和Object（对象）节点删除；当可配置Function节点配置选择为Optional时，对其采取bypass操作。所述bypass操作为，对可配置的Function节点进行配置之后，在Function节点前后插入两个可变连接点XOR，参见图4。

（5.4）删除由于可配置Function节点删除而产生的连续的Event节点，同时加入新的边。

（5.5）Role和Object节点如果是OPT（选择）类型则配置为MND（强制）或OFF（关闭），如果是MND（强制）类型则配置成OFF（关闭）；角色和对象节点如果为OFF（关闭），就将其从流程当中删除；

（5.6）对Range（范围）连接点，如果没有Role和Object节点与之相连，则删除该Range节点。

（5.7）对Range连接点，如果入度为1，用一条边替代这个Range连接点。

（5.8）Range连接点如果配置结果为OFF，将其删除，同时删除与之相连的Role和Object连接点。

（5.9）Range连接点如果是OPT则配置为MND或OFF，如果是MND则配置成OFF。Range连接点的范围可以限定为更小的范围甚至变为单独节点：Range连接点为OFF时，移除与之相连的role和object节点。如果Range连接点没有role或object节点与之相连接，对其采用删除操作；当Range连接点只有一条边与之相连时，对其采用移除操作。当Range连接点还有多个Role或Object与之相连时，需要配置其上限和下限的值。对Range节点的配置即为增加其下限，减少其上限。

统计Range连接点x的初始入度degree=k;x的初始下限lowb(x)=m，初始上限uppb(x)=n。x下限增加值为increment(x)=i，上限减少值为decrement(x)=d；k，m，n均预先初始化为大于0的整数，i，d均预先初始化为大于等于0的整数，可由本领域技术人员根据经验预设设定初始化的取值。k值会随着x的配置而变化。上限及下限的值按如下方法设定：

首先，令

m=m+i;

n=n-d;

因为对下限进行了增加，上限进行了减少操作。有可能会出现下限的值大于上限，所以要规范配置如下：

/*如果x的下限小于其上限，且上下限均小于等于x的入度*/

if(m<=n&&m<=k&&n<=k){

/*下限值加上增加值，上限减去减少值*/

lowb(x)=m;

uppb(x)=n;

}

/*如果x的下限大于其上限，且上下限均大于等于x的入度*/

/*下限值为入度值，上限值为入度值*/

else if(m>n&&m>=k){

lowb(x)=k;

uppb(x)=k;

}

/*如果x的下限大于其上限，且上下限均小于x的入度*/

else if(m>n&&n<k){

/*下限值加上增加值，上限值为入度值*/

lowb(x)=m;

uppb(x)=k;

}

（5.10）用一条边替代MND类型的Role节点相连的可配置Function节点。

（5.11）用一条边替代只有一个入度和一个出度的连接点。

具体实施时，本领域技术人员还可以采用软件模块化方式提供相应系统，及一种基于领域本体的情境约束的业务流程适应性配置系统，包括以下单元：

可变点存储单元，用于将可变点存储到数据库当中；

各单元具体实现与方法各步骤相应，本发明不予赘述。

下面结合一个物流配送的可配置业务流程的实际配置流程例子来详细描述本发明实施例的应用过程。

如图3顾客在选择商品后可以提交四种不同类型的订单，电子订单、纸质订单、电话订单和传真订单，所有的电子订单、纸质订单、电话订单、传真订单中记录的信息由订单主管录入信息后转成电子订单进行提交，提交的订单将由审单员进行重复检测最终确认信息并存储，包括顾客联系方式、商品数量、商品名称、商品重量、商品价格、配送时间、配送费用。单证员将订单分为采购订单和配送订单两种类型，例如：第三方物流公司的订单类型主要是配送订单，苏宁、国美、京东等大型电子商务公司的订单既有进货的采购订单又有发送给客户的配送订单。每一个订单都会被设置一个唯一的订单号。每一个订单都会设定唯一的订单号，订单分拣员依据订单的优先级或配送区域进行分类，如果按优先级分类需要根据给定的优先级别的配送时间将订单分类了；如果按照配置区域分类，分类的标准为用户要求的配送地址。然后将所有的订单汇总制定订单计划。

首先，执行步骤（1）和步骤（2），本例选择可配置的物流配送流程当中订单管理部分，抽取订单管理流程当中的各类节点，包括可配置节点及不可配置节点，并将其存入根据流程结构已经自动构建好了的MySQL数据库当中，或者以文本形式保存以便查看。数据库名为“Order Manage”。根据流程，提取的所需的不可配置节点建立数据表包括：arc（边），event（事件），function（功能），role（角色），object（目标），connector（连接点）；可配置节点数据表包括：cfunction（可配置功能），crange（可配置范围），crole（可配置角色），cobject（可配置对象），cconnector（可配置连接点）。数据库及数据表都是根据流程结构自动构建，数据库构建完毕后，顺序读取流程，将流程当中的各个节点的内容存入数据库。整个数据库的构建过程无需人工干预，这样可以减少工作量，同时避免出错，尤其是较为复杂的流程，手动所有节点的相关信息是工作量是很大的，而且很难保证完全正确。

例如，range类型的可配置节点，它的epml描述里有id（标号），lowerBound（下限），upperBound（上限），optional（可选的）和type（类型）五种属性。从epml文件中可以看出该range节点还是一个强制类型的可配置的连接点。

</graphics>

</configurableConnector>

</range>

可以看到id号为3571的range节点，它的下限是1，上限是2，是不可选择的，与这个range相连的是role节点。

<graphics>与</graphics>间的内容说明了3571号range节点所在的窗体的位置及其高度和宽度，都是以像素为单位。它显示的高度和宽度均为21个像素，距离窗体左上方为向右305个像素，向下155个像素。

具有<configurableConnector>与</configurableConnector>标记说明3571号range节点是一个可配置的range节点，<configurableConnector>与</configurableConnector>之间的内容说明该range节点是（mnd）必选的。

在获取该节点相关信息后，将其存入数据库当中。数据库range表内容与epml文件内容是一致的。因为其在屏幕上的显示位置与流程的配置无关系，所以没有把这个内容存入数据库当中。

其次，实施步骤（3）。从数据库中读取所需要的数据，按照表2的转换规则，自动生成OWL本体。虽然本例使用的数据库是MySQL，但是实际使用时并不局限于MySQL数据库。步骤（1）同样可以用于多种类型的数据库，如SQL，Oracal等。以CRole表为例。

再次，实施步骤（4）。本例当中有16个可配置的流程节点，其中5个可配置连接点，4个可配置的function节点，4个可配置的Object，1个可配置的range连接点，2个可配置的角色节点。结合使用可变点本体，领域本体及本体规则。

以“某电商采购一批食品订单”为情境，对订单流程进行配置。根据业务规则电商只使用电子订单，食品是具有时效性。如果物品的重量大于0.5公斤则需要增加运费。订单分类没有特殊要求，按购买顺序或运送顺序均可。根据设定的业务情境，结合领域本体、业务规则，可变点的配置选择及结果如下表所示。由于选择了电子订单，可配置Object节点3461和1491，Range节点3571，Role节点3570及834，直接从流程当中移除，无需考虑配置情况。

以下是部分具有代表性的配置规则，可以预先根据具体需求及情境建立配置规则：

（1）C_Connector(?p),FOFF(?x,true),FON(?y,true),FON(?z,true)->XOR(?p,?y),XOR(?p,?z)

（2）C_Function(?y),C_Function(?x)FON(?x,true)->OR(?x,?y)

（3）C_Connector(?p),FON(?x,true),FON(?y,true),FON(?z,true)->XOR(?p,?x),XOR(?p,?y),XOR(?p,?z)

（4）C_Connector(?q),Tele(?x),Tele_Order(?y,?x)->SEQ(?q,?x)

规则（1）表示对可配置所属类为连接点的实例p，可配置功能节点类的实例x，y，z，x的配置选择状体是关闭，y和z的配置选择状态为打开，则p与y间的连接点为异或，同时p与z间的连接点也配置为异或。

规则（2）对可配置功能节点实例x、y如果x的状态为开，则x与y之前的连接点类型为OR。

规则（3）表示对可配置所属类为连接点的实例p，可配置功能节点类的实例x，y，z，x的配置选择状体是打开，y和z的配置选择状态为打开，则p与x间的连接点为异或，p与y间的连接点为异或，同时p与z间的连接点也配置为异或。

规则（4）表示如果对可配置所属类为连接点的实例q，Tele函数实例x，对象属性Tele_Order表示y使用的订单是x这个电话订单，则选择q连接点与x间的顺序路径。

配置结果如表4、5、6所示。

表4可配置节点类型OR的配置结果

表5可配置节点类型Object的配置结果

表6可配置节点类型Function的配置结果

最后，使用步骤（5）的配置方式，最终配置结果如图5所示。从图5可以看出，与图3不同的是，根据业务情境采用电子订单，故其余下单方式均关闭，也无需考虑订单信息输入，需要确定物品重量，从而由重量确定运费。订单目的是采购食物，故视为采购订单。

本文中所描述的具体实施例，仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做多种修改、补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种基于情境约束的业务流程适应性配置方法，包括以下步骤：

步骤2，将可变点存储到数据库当中；

步骤3，将可变点转化为OWL本体，得到可变点本体；

2.根据权利要求1所述基于情境约束的业务流程适应性配置方法，其特征在于：所述步骤2实现方式为，数据库名为流程名称，数据表名为可变点的类型，数据表中的列名为每种可变点中包含的属性，数据表中的具体数据项值为对应可变点的属性的具体值。

3.根据权利要求1所述基于情境约束的业务流程适应性配置方法，其特征在于：所述步骤3包括以下子步骤，

步骤3.2，数据库中的表名为OWL本体当中的类名；

步骤3.4，数据表之间的关联用对象属性表示。

4.根据权利要求1所述基于情境约束的业务流程适应性配置方法，其特征在于：所述步骤4包括以下子步骤，

步骤4.2，根据情景本体查找出可变点本体当中对应的实例；

5.根据权利要求1所述基于情境约束的业务流程适应性配置方法，其特征在于：所述步骤5包括以下子步骤，

步骤5.1，按照可变控制连接点的预设配置规则对可变控制连接点进行配置，可变控制连接点包括可变连接点OR和可变连接点XOR，所述预设配置规则为对可变连接点OR限制为OR,XOR,AND或SEQUENCE，可变连接点XOR限制为XOR, SEQUENCE，其中OR表示或，XOR表示异或，AND表示与，SEQUENCE表示顺序；当配置选择为SEQUENCE时，移除不在SEQUENCE路径上的边；

步骤5.8， Range连接点如果配置为OFF，将其删除，同时删除与之相连的Role和Object连接点；

步骤5.9，Range连接点如果是OPT则配置为MND或OFF，如果是MND则配置成OFF；

Range连接点为OFF时，移除与之相连的Role节点和Object节点，如果Range连接点没有Role节点或Object节点与之相连接，对其采用删除操作；当Range连接点只有一条边与之相连时，对其采用移除操作；当Range连接点还有多个Role或Object与之相连时，配置其上限和下限的值；所述删除操作为，将节点从节点集合中删除，同时连接其前集和后集的元素，所述替代操作为，将节点从节点集合中删除，将其前集和后集的元素相连接；

步骤5.11，用一条边替代只有一个入度和一个出度的连接点。

6.根据权利要求5所述基于情境约束的业务流程适应性配置方法，其特征在于：所述步骤5.9中配置Range连接点的上限和下限的值，实现方式如下，

首先，令

m=m+i;

n=n-d;

然后，配置如下，

如果x的下限m小于其上限n，且上下限n和m均小于等于x的入度k ，按下式配置

lowb(x)=m;

uppb(x)=n;

lowb(x)=k;

uppb(x)=k;

lowb(x)=m;

uppb(x)=k。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述基于情境约束的业务流程适应性配置方法，其特征在于：所使用的可配置业务流程模型为C-iEPC。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述基于情境约束的业务流程适应性配置方法，其特征在于：所述的本体推理引擎为Pellet。

9.一种基于情境约束的业务流程适应性配置系统，其特征在于，包括以下单元：

可变点存储单元，用于将可变点存储到数据库当中；