13
MAGDALENA KIERUZEL MODELOWANIE PROCESÓW BIZNESOWYCH I ICH IMPLEMENTACJA W SYSTEMACH INFORMATYCZNYCH Streszczenie Tworzenie systemów informatycznych czsto rozpoczyna si od modelowania procesów biznesowych, po to aby wyspecyfikowa i udokumentowa kluczowe wy- magania. Modelowanie procesów to domena analityka biznesowego, natomiast pro- jektant systemów informatycznych preferuje modelowanie obiektowe lub zorientowa- ne na uslugi, aby wyspecyfikowa model implementacyjny. Pogodzenie obu spojrze w ramach tworzenia systemów informatycznych nie jest spraw prost. Artykul przedstawia rozwizanie lczce obie perspektywy przy wykorzystaniu formalnej transformacji modelu biznesowego na model implementacyjny. Slowa kluczowe: BPMN, BPM, Web Service, UML, BPEL 1. Wstp Przedsibiorstwo, aby przetrwa we wspólczesnym wiecie konkurencji, jest zmuszone do ciglego rewidowania swoich produktów, uslug oraz relacji ze rodowiskiem, w którym funkcjo- nuje. Musi ledzi zmieniajce si preferencje klientów, uwarunkowania prawne oraz reakcje konkurencji. Aby sprosta tym wymaganiom oraz osiga wysok jako swoich produktów, czy efektywno oferowanych uslug, przedsibiorstwo wykorzystuje systemy informacyjne. Poczt- kowo jako wsparcie wybranych funkcji (np. produkcji), obecnie jako integraln cz na kadym etapie jego funkcjonowania. Niestety, bardzo czsto oprogramowanie niezbyt poprawnie lub nie- wystarczajco realizuje funkcje systemu informacyjnego. Wynika to moe z kilku powodów: z niepoprawnej definicji wymaga, niedostatecznego zrozumienia funkcjonowania przedsibior- stwa przez zespól projektujcy oprogramowanie, a czasem z samej natury wiadczonych uslug, które mog si zmienia tak czsto, e proces dostosowywania oprogramowania nie bdzie w stanie nady za tymi zmianami. Aby ulatwi zrozumienie procesów zachodzcych w przed- sibiorstwie oraz definiowanie wymaga stawianych systemom informacyjnym zaczto tworzy modele biznesowe. Dziki nim twórcy oprogramowania mog lepiej zrozumie cele stawiane przed systemem informatycznym oraz dostrzec ewentualne kierunki jego rozszerze. Analiza i modelowanie procesów biznesowych umoliwia stworzenie pomostu pomidzy definicj wyma- ga stawianych systemowi informacyjnemu a implementacj tego systemu, czyli systemem infor- matycznym.

Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

  • Upload
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

MAGDALENA KIERUZEL

MODELOWANIE PROCESÓW BIZNESOWYCH I ICH IMPLEMENTACJA W SYSTEMACH INFORMATYCZNYCH

Streszczenie

Tworzenie systemów informatycznych cz�sto rozpoczyna si� od modelowania

procesów biznesowych, po to aby wyspecyfikowa� i udokumentowa� kluczowe wy-

magania. Modelowanie procesów to domena analityka biznesowego, natomiast pro-

jektant systemów informatycznych preferuje modelowanie obiektowe lub zorientowa-

ne na usługi, aby wyspecyfikowa� model implementacyjny. Pogodzenie obu spojrze�

w ramach tworzenia systemów informatycznych nie jest spraw� prost�. Artykuł

przedstawia rozwi�zanie ł�cz�ce obie perspektywy przy wykorzystaniu formalnej

transformacji modelu biznesowego na model implementacyjny.

Słowa kluczowe: BPMN, BPM, Web Service, UML, BPEL

1. Wst�p

Przedsi�biorstwo, aby przetrwa� we współczesnym �wiecie konkurencji, jest zmuszone do

ci�głego rewidowania swoich produktów, usług oraz relacji ze �rodowiskiem, w którym funkcjo-

nuje. Musi �ledzi� zmieniaj�ce si� preferencje klientów, uwarunkowania prawne oraz reakcje

konkurencji. Aby sprosta� tym wymaganiom oraz osi�ga� wysok� jako�� swoich produktów, czy

efektywno�� oferowanych usług, przedsi�biorstwo wykorzystuje systemy informacyjne. Pocz�t-kowo jako wsparcie wybranych funkcji (np. produkcji), obecnie jako integraln� cz��� na ka�dym

etapie jego funkcjonowania. Niestety, bardzo cz�sto oprogramowanie niezbyt poprawnie lub nie-

wystarczaj�co realizuje funkcje systemu informacyjnego. Wynika� to mo�e z kilku powodów:

z niepoprawnej definicji wymaga�, niedostatecznego zrozumienia funkcjonowania przedsi�bior-

stwa przez zespół projektuj�cy oprogramowanie, a czasem z samej natury �wiadczonych usług,

które mog� si� zmienia� tak cz�sto, �e proces dostosowywania oprogramowania nie b�dzie

w stanie nad��y� za tymi zmianami. Aby ułatwi� zrozumienie procesów zachodz�cych w przed-

si�biorstwie oraz definiowanie wymaga� stawianych systemom informacyjnym zacz�to tworzy�modele biznesowe. Dzi�ki nim twórcy oprogramowania mog� lepiej zrozumie� cele stawiane

przed systemem informatycznym oraz dostrzec ewentualne kierunki jego rozszerze�. Analiza

i modelowanie procesów biznesowych umo�liwia stworzenie pomostu pomi�dzy definicj� wyma-

ga� stawianych systemowi informacyjnemu a implementacj� tego systemu, czyli systemem infor-

matycznym.

Page 2: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

95

2. Zastosowanie metod IDEF

Departament Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych w latach siedemdziesi�tych powołał

program, którego celem było stworzenie metod modelowania wspomagaj�cych procesy produk-

cyjne. W wyniku tych prac powstał pakiet metod znany jako IDEF (Integrated Computer Aided

Manufacturing Definition, w skrócie Integrated DEFinition), zawieraj�cy metody modelowania

funkcji (IDEF0), struktury informacji (IDEF1) oraz dynamiki, czyli zale�no�ci czasowych pomi�-dzy funkcjami (IDEF2)

1. Pakiet ten umo�liwiał stworzenie modeli procesów produkcyjnych oraz

wykonanie ich symulacji. Jednak�e nadal brakowało w�ród tych metod ł�cznika z systemami in-

formatycznymi. Dlatego pakiet został rozszerzony o kolejne metody, a� do IDEF14, w�ród których

znalazły si� wspomagaj�ce projektowanie obiektowe (IDEF4) oraz baz danych (IDEF1X). Pomi-

mo tak licznej reprezentacji w powszechnym u�yciu pozostaj� jedynie IDEF0, IDEF1X i IDEF3

(opis procesów). Metody projektowania systemów informatycznych IDEF nie przyj�ły si� w �wie-

cie twórców oprogramowania. Wypracowali oni własn� technik� projektowania oprogramowania

zwan� UML (Unified Modeling Language).

3. Ewolucja j�zyka UML

Na pocz�tku lat dziewi��dziesi�tych na rynku oprogramowania funkcjonowało ponad pi��-dziesi�t metod obiektowych. Taka sytuacja powodowała spory pomi�dzy twórcami oprogramowa-

nia zwane „wojnami metod”. Jednak�e w połowie lat dziewi��dziesi�tych rozpocz�ły si� prace nad

zunifikowanym j�zykiem modelowania (UML – Unified Modeling Language). Powstało konsor-

cjum zrzeszaj�ce firmy (mi�dzy innymi Rational, Oracle, IBM, Microsoft, Hewlett-Packard),

którego celem było stworzenie szczegółowego opisu tego j�zyka. W 1997 roku powstała pierwsza

jego wersja – UML 1.0. Od wersji 1.3 wprowadzono profile, jako sposób rozszerzania tego j�zyka.

Obecnie istnieje wiele profili definiuj�cych mi�dzy innymi modelowanie danych, tworzenie kom-

ponentów EJB (Enterprise Java Beans), NET oraz modelowanie biznesowe. Dzi�ki temu j�zyk

UML stał si� wspólnym j�zykiem analityków biznesowych, projektantów i programistów. Jednak-

�e nale�y pami�ta� o tym, �e UML został stworzony na potrzeby oprogramowania, a zastosowanie

go do modelowania biznesowego jest tylko dodatkow� funkcj� tego j�zyka, w przeciwie�stwie do

metod IDEF2.

4. BPMN i BPEL

U podstaw metod IDEF le�y modelowanie procesów, natomiast j�zyk UML dotyczy obiekto-

wego modelowania systemów informatycznych. Czy istnieje sposób poł�czenia obu �wiatów:

biznesu i tworzenia oprogramowania? Odpowiedzi� na to pytanie mo�e by� BPMN (Business

Process Modeling Notation) przeznaczony do modelowania procesów biznesowych. BPMN został

przedstawiony w 2004 roku przez organizacj� BPMI (Business Process Management Initiative)3.

Jej głównym celem było opracowanie notacji, która b�dzie łatwa do zrozumienia dla wszystkich

1 R.J. Mayer, Capt. M.K. Painter, P.S. deWitte: IDEF Family of Methods for Concurrent Engineering and Business Reen-

gineering Applications, http://www.idef.com/pdf/IDEFFAMI.pdf. 2 O.S. Noran, Griffith University: Business Modelling: UML vs. IDEF, http://www.cit.gu.edu.au/~noran/Docs/UML-Issues.pdf. 3 S.A. Wihte, IBM Corporation: Introduction to BPMN, http://www.bpmn.org/Documents/Introduction to BPMN.pdf.

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 57, 2011

Page 3: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

Magdalena Kieruzel

Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w systemach informatycznych

96

zainteresowanych procesem, pocz�wszy od analityków biznesowych, poprzez osoby zarz�dzaj�ce

i monitoruj�ce proces, a sko�czywszy na programistach odpowiedzialnych za jego implementacj�. Dodatkowo modele BPMN miały umo�liwia� generowanie definicji egzekucji procesu (BPEL –

Business Process Execution Language for Web Services). Dzi�ki temu BPMN stał si� ustandary-

zowanym pomostem pomi�dzy modelowaniem procesu biznesowego a jego implementacj�4. Jed-

nak�e, aby zaistniała taka mo�liwo�� niezb�dne jest spełnienie okre�lonych warunków. Po pierw-

sze analityk biznesowy, tworz�c model BPMN, powinien korzysta� z narz�dzia oferuj�cego gene-

rowanie kodu BPEL. Po drugie, wygenerowany kod powinien zosta� umieszczony w motorze

procesów biznesowych, który potrafi interpretowa� definicj� BPEL. Po trzecie musz� istnie� i by�dost�pne usługi sieciowe (WS – Web Services), których interakcje opisuje kod BPEL. Obecnie na

rynku IT dost�pne s� pakiety oprogramowania (BPMS – Business Process Management Suites),

które umo�liwiaj� realizacj� powy�szych kroków, zarówno komercyjne (IBM WebSphere BPM

Suite) jak i darmowe, typu open-source (Intalio BPMS). Oferuj� one tak�e dodatkow� funkcjonal-

no��, szczególnie wa�n� dla samego biznesu. Mianowicie monitorowanie realizacji procesów,

a tym samym mierzenie ich wydajno�ci, co w konsekwencji umo�liwia optymalizacj� procesów

biznesowych. Czy zatem oznacza to, �e dzi�ki BPMN, BPEL i motorze BPM mo�liwe stało si�tworzenie aplikacji przez analityków biznesowych, bez współudziału programistów? Niestety

odpowied� na to pytanie jest negatywna. Mimo stosowania BPMN i BPEL, narz�dzia tworzenia

procesów s� specyficzne dla ich własnego �rodowiska wykonawczego. Dzisiaj nie istniej� jeszcze

mo�liwo�ci projektowania procesów przeno�nych, które mog� by� wykonywane w dowolnie wy-

branym motorze BPM.

Powszechnie stosowana, pierwsza wersja specyfikacji BPMN nie jest pozbawiona wad. Spo-

sób generacji kodu BPEL na podstawie modelu BPMN nie jest w pełni wyspecyfikowany. Powo-

duje to rozbie�no�ci pomi�dzy narz�dziami generuj�cymi BPEL na podstawie BPMN. Niestety

bardzo cz�sto b�dziemy zmuszeni do zmiany modelu BPMN, aby by� w stanie wygenerowa� kod

BPEL. Model procesu biznesowego, który pocz�tkowo jest intuicyjny i zrozumiały dla wszyst-

kich, po zabiegach dostosowywania go do generacji kodu BPEL staje si� zagmatwany i zrozumia-

ły tylko dla programistów. Oczywi�cie wina za taki stan rzeczy nie le�y całkowicie po stronie

specyfikacji BPMN, ale tak�e po stronie narz�dzi które umo�liwiaj� generowanie na jego podsta-

wie kodu BPEL5. Ponadto wygenerowany kod BPEL, to wła�ciwie szkielet zło�ony z podstawo-

wych elementów. Specyfikacja BPMN powinna zosta� rozszerzona o kolejne elementy, które s�obsługiwane przez BPEL (powi�zania z systemami heterogenicznymi, wsparcie synchronicznej

i asynchronicznej wymiany wiadomo�ci, transfer danych, koordynacj� przepływu czynno�ci, ob-

sług� wyj�tków czy transakcyjno��). Dlatego wygenerowany szkielet BPEL przez programist� jest

rozszerzany i dostosowywany do realnych warunków. Praca programisty z kodem BPEL, podob-

nie jak praca analityka biznesowego z modelem BPMN, odbywa si� w znacznej mierze w sposób

graficzny. Wi�kszo�� dzisiejszych pakietów BPMS zapewnia zunifikowane �rodowisko graficzne,

które przykrywa zło�ono�� reguł biznesowych, zarz�dzania transakcjami czy integracji aplikacji

4 Business Process Modeling Notation 1.0 – specification, http://www.bpmn.org/Documents/OMG Final Adopted BPMN 1-

0 Spec 06-02-01.pdf.5 P. Wohed, W.M.P. van der Aalst, M. Dumas, A. H. M. ter Hofstede, N. Russel, On the Suitability of BPMN for Business

Process Modelling, http://www.bpm.fit.qut.edu.au/projects/babel/docs/BPMN-eval-BPM06.pdf.

Page 4: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

97

w ramach pojedynczego wykonywalnego kodu BPEL. Narz�dzia te oferuj� palety składników

BPEL, z których programista wybiera, konfiguruje i składa (b�d� dostosowuje) kroki procesu6.

Pomimo tego, �e specyfikacja BPEL jest bardziej dojrzała ni� BPMN, to brakuje w niej pod-

stawowych z punktu widzenia procesu biznesowego elementów, takich jak: interakcja z człowie-

kiem, podprocesy, transformacja danych. Niektóre pakiety BPMS obecne na ryku oferuj� rozsze-

rzenie BPEL o wymienione elementy, jednak�e sposób ich implementacji jest specyficzny dla

danego dostawcy i mo�liwy do uruchomienia wył�cznie na danym motorze BPM.

Kolejnym problemem jest synchronizacja modelu BPMN z kodem BPEL7. Oczywi�cie nie

oznacza to, �e ka�dy szczegół egzekucji procesu musi zosta� odzwierciedlony w modelu, ale przy-

najmniej nie powinien gin�� podczas takiej synchronizacji. Narz�dzia, wsparte specyfikacjami

tych j�zyków, powinny umo�liwia� przechodzenie z kodu BPEL do modelu BPMN i z powrotem

do BPEL bez �adnej straty. Dzi�ki temu wprowadzanie zmian w procesie biznesowym (np.

w wyniku optymalizacji) mogłoby by� przeprowadzane bardzo płynnie. Taka funkcjonalno��miałaby kluczowe znaczenie dla przedsi�biorstwa, które musi szybko reagowa� na zmiany zacho-

dz�ce na rynku.

Powy�sze problemy wynikaj� przede wszystkim z tego, �e oba j�zyki s� innej klasy. BPMN

jest notacj� graficzn�, zbiorem symboli, z których budowany jest model procesu biznesowego,

natomiast BPEL to j�zyk strukturalny oparty o XML (eXtensible Markup Language). Pomimo

opisanych braków i trudno�ci w stosowaniu BPMN i BPEL, biznes coraz cz��ciej otwiera si� na

technologi� BPM. Aplikacje stworzone w oparciu o takie rozwi�zania ze swej natury umo�liwiaj�monitorowanie procesów biznesowych, mierzenie ich wydajno�ci oraz wi�ksz� podatno�� na mo-

dyfikacje ni� dotychczasowe systemy dedykowane. Dlatego oprogramowanie klasy BPM bardzo

szybko si� rozwija. W Polsce s� ju� pierwsze przykłady stosowania tego typu rozwi�za�. Przykła-

dem jest projekt „e-Łód�”, prowadzony prze Urz�d Miasta Łodzi, którego celem jest udost�pnie-

nie szerokiego pakietu usług w Internecie. W ramach realizacji projektu przez ComputerLand,

przygotowywany jest rozbudowany system informacyjny, który umo�liwi zautomatyzowanie

wielu czynno�ci administracyjnych. Zupełnie inaczej wygl�da relacja pomi�dzy BPMN i BPEL

w kontek�cie wydanej w styczniu tego roku specyfikacji BPMN 2.0. Organizacja OMG przy

współpracy liderów rynku systemów BPM (IBM Corp. Oracle, SAP AG, TIBCO, IDS Scheer itd.)

wprowadziła szereg kluczowych zmian tworz�c z notacji BPMN 2.0 nie tylko j�zyk graficzny, ale

tak�e j�zyk zrozumiały dla systemów zarz�dzania procesami biznesowymi8. W specyfikacji

BPMN 2.0 wprowadzono nast�puj�ce nowo�ci:

• Dodano sformalizowany opis semantyki egzekucji dla wszystkich elementów BPMN.

• Zdefiniowano mechanizm rozszerzania modelowania procesów oraz graficznej reprezen-

tacji elementów BPMN.

• Przebudowano specyfikacj� dotycz�c� kompozycji i korelacji zdarze�.• Rozszerzono definicj� interakcji z człowiekiem.

• Dodano model choreografii interakcji pomi�dzy uczestnikami procesu.

6 Ch. Ouyang, M Dumas, W.M.P. van der Aalst, A.H.M. ter Hofstede, From Bussiness Process Models to Process-oriended

Software Systems: The BPMN to BPEL Way, http://www.bpm.fit.qut.edu.au/projects/babel/docs/BPM-06-27.pdf. 7Business Process Execution Language for Web Services 1.1 – specification, http://www-128.ibm.com/develo per-works/library/specification/ws-bpel/. 8 Business Proces Modeling Notation 2.0 – specification, http://www.omg.org/spec/bpmn/2.0/pdf/.

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 57, 2011

Page 5: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

Magdalena Kieruzel

Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w systemach informatycznych

98

• Zdefiniowano standard wymiany definicji modelu biznesowego pomi�dzy narz�dziami

w oparciu o j�zyk XML.

• Zdefiniowano mapowanie modelu BPMN na j�zyk WS-BPEL.

W�ród powy�szych nowo�ci szczególnie istotna okazała si� mo�liwo�� zapisywania modelu

BPMN do pliku XML oraz definicja semantyki egzekucji procesu dla dostawców oprogramowania

klasy BPM. Zanim specyfikacja BPMN 2.0 została zako�czona, zacz�ły powstawa� systemy BPM

(platformy BPM), które umo�liwiaj� modelowanie, uruchamiania oraz monitorowanie procesów

biznesowych. Przykładem takiego produktu jest open-soruce’owy Activiti, powstały z inicjatywy

twórców oprogramowania JBoss jBPM oraz ECM Alfresco9. W platformach takiego typu analityk

biznesowy mo�e zamodelowa� proces biznesowych, który w swojej pierwotnej formie mo�e

zosta� uruchomiony w motorze BPM. Tak zdefiniowany proces, a wła�ciwie szkielet jego imple-

mentacji, jest nast�pnie rozszerzany przez developera. Jego zadaniem mi�dzy innymi jest stworze-

nie wymaganych formatek do wprowadzania danych na potrzeby procesu biznesowego, przy po-

mocy framework’u dostarczanego razem z platform� BPM. Je�eli jest to konieczne developer

ponadto implementuje dodatkowe usługi sieciowe i podł�cza jest do zdefiniowanego procesu.

Cało�� prac jest prowadzona na modelu procesów biznesowych, który został stworzony przez

analityka biznesowego. Model BPMN jest uruchamiany na platformie BPM bezpo�rednio bez

dodatkowych transformacji na j�zyk zrozumiany dla danego oprogramowania.

Takie podej�cie upraszcza proces przej�cia z modelu procesu biznesowego do jego egzekucji,

jednak�e powoduje zwi�zanie z dan� platform� BPM. Wprawdzie, dzi�ki reprezentacji modelu

BPMN w postaci pliku XML, mo�liwe jest przenoszenie modeli pomi�dzy systemami ró�nych

dostawców, ale definicje interfejsu u�ytkownika oraz podł�czenia usług sieciowych nie s� ju�przenoszone. Poni�ej przedstawiony jest fragment definicji procesu biznesowego w „czystej”

postaci – wynikaj�cej ze specyfikacji BPMN 2.0 – oraz zawieraj�cej dodatkowe elementy zwi�za-

ne z dan� platform� – w prezentowanym przykładzie jest ni� Activiti. ������������ ������������������������� ���������������� ������������������ ����������������

����������� ����������������� � ��������������������

�������������

!�������������"#$%��&��#��'���(

��������������

)))�����������

������������ ���������

��������*����+�# ���������������,��&���������������������)�������

�������������� ���������������� ������������������ ����������������

����������� ����������������� � ���������������������������*����+�# ���������������,��&���������������&&����)������

�������������

!�������������"#$%��&��#��'���(

��������������

)))

�����������

9 http://www.activiti.org.

Page 6: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

99

Specyfikacja BPMN 2.0 definiuje mapowanie BPMN na BPEL, czyli na j�zyk egzekucji procesu.

W specyfikacji zostało przedstawione mapowanie zarówno elementów graficznych jak i reprezen-

tacji formalnej, czyli wyra�onej w postaci j�zyka XML.

Rysunek1. Przykład mapowania elementów graficznych BPMN na definicj� BPEL

�ródło: http://www.omg.org/spec/BPMN/2.0/PDF.

Notacja BPMN umo�liwia narysowanie praktycznie dowolnego modelu procesu biznesowe-

go, w przeciwie�stwie do BPEL, który obarczonych jest pewnymi ograniczeniami – np. definicje

przepływów musz� by� zdefiniowane w blokach bez cykli. Ponadto BPEL jest przeznaczonych do

opisu wywoła� usług sieciowych, brak w nim opisu zada� realizowanych przez człowieka w ra-

mach realizacji usług sieciowych. Luk� t� wypełni� powstaj�ce specyfikacje BPEL4People i WS-

HumanTask prowadzone przez organizacj� OASIS. Maj�c na uwadze wspomniane ograniczenia

specyfikacja BPMN 2.0 umo�liwia mapowanie jedynie wybranego podzbioru swoich elementów

na j�zyk BPEL10

. Powstaj�ce specyfikacje w przyszło�ci rozszerz� ten zakres o kolejne elementy,

ale przez ograniczenia składni BPEL prawdopodobnie nie b�dzie prostego sposobu przeło�enia

modelu BPMN na definicj� BPEL jedn do jednego. Nasuwa si� pytanie, czy nale�y do tego d��y�?

Czy BPMN i BPEL w obecnej formie maj� umo�liwia� translacj� modeli pomi�dzy sob�? Jaki jest

zwi�zek pomi�dzy nimi? A mo�e BPMN 2.0 powoduje, �e BPEL jest zb�dny? W wywiadzie Mar-

ka Little z InfoQ padły podobne pytania. Odpowiedzi próbowali udzieli� liderzy obszaru BPM:

Manoj Das – Oracle, Dave Ings – IBM, Ivana Trickovic – SAP. Jednak�e z ich odpowiedzi nie

wynikaj� jasne wnioski, np. BPMN zast�pi BPEL. Wszyscy s� zgodni co do jednego: BPMN jest

j�zykiem modelowania procesów biznesowych, z ukierunkowaniem na interakcj� z człowiekiem

i przepływ pracy, natomiast BPEL jest j�zykiem egzekucji procesu, który zwi�zany jest z automa-

tyzacj� zada�, wywoła� usług sieciowych. Oznacza to, �e głównym celem BPMN s� procesy biz-

nesowe, choreografia interakcji pomi�dzy uczestnikami tych procesów, a nie automatyzacja wy-

woła� usług sieciowych, czyli ich orkiestracj� co jest domen� BPEL, któremu bli�ej do procesów

integracyjnych.

10 Business Process Execution Language for Web Services 1.1 – specyification, http://docs.oasis-open.org/wsbpe

l/2.0/OS/wsbpel-v2.0-OS.pdf.

�������������-&�.����������-/�.

�����������������-&0.����������

-/0.

���������

������-/1.

�������

�����

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 57, 2011

Page 7: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

Magdalena Kieruzel

Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w systemach informatycznych

100

5. Mapowanie elementów BPMN 2.0 na modele UML

W poprzednich rozdziałach rozwa�ali�my modelowanie procesów biznesowych oraz ich eg-

zekucj� w systemach klasy BPM. Stworzony model w notacji BPMN, czy te� definicja procesu

w BPEL nie przedstawia projektu całego systemu. Oprogramowanie umo�liwiaj�ce uruchomienie

definicji procesu biznesowego nie zapewnia wszystkich elementów wymaganych od systemów

informatycznych (czy to informacyjnych, czy produkcyjnych). Systemy BPM współistniej�i funkcjonuj� z innymi systemami informatycznymi wspomagaj�cymi działanie przedsi�biorstwa,

czy instytucji. Elementem ł�cz�cym poszczególne systemy w nowoczesnej architekturze s� usługi

sieciowe. Zarówno notacja BPMN 2.0, jak i j�zyk BPEL 2.0 umo�liwiaj� specyfikacj� interfejsów

tych usług11

. BPMN 2.0 specyfikuje zestaw elementów niezb�dnych do definiowania usług i inter-

fejsów systemów wywoływanych w procesie biznesowym. Przedstawione s� one w sposób sfor-

malizowany w postaci diagramu klas oraz definicji schematu XML. Głównym elementem w tej

grupie jest interfejs (Interface), który w przypadku usług sieciowych jest odpowiednikiem definicji

WSDL (Web Service Definition Language). Podobnie jak w przypadku WSDL, na interfejs skła-

daj� si� mo�liwe do wywołania operacje (Oparation) oraz ich parametry (Message).

11 Ch. Armstrong, ATC Enterprises Inc.: Modeling Web Services with UML, http://www.omg.

org/news/meetings/workshops/presentations/WebServices_2002/03-2_Armstrong-ModelingWebServices_with_UML.pdf.

Page 8: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

101

Rysunek 2. Formalna definicja usługi wywoływanej w procesie biznesowym

�ródło: http://www.omg.org/spec/bpmn/2.0/pdf.

W przypadku, gdy uczestnik (Participant) procesu reprezentuje system uczestnicz�cy w pro-

cesie biznesowych, okre�lana jest dla niego definicja interfejsu oraz adres wywoływanej usługi

(wskazany przez EndPoint) zdefiniowanej przez ten interfejs. Natomiast operacje i parametry s�wskazywane w wybranych zadaniach, podprocesach oraz danych, definiuj�c w ten sposób, które

operacje usługi sieciowej maj� by� wywoływane oraz jakie dane (wiadomo�ci) maj� by� przeka-

zywane do i z usługi. Analogicznie specyfikacja BPMN 2.0 umo�liwia definiowanie w procesie

biznesowym zada� dla człowieka, np. poprzez wskazanie formatki, w której u�ytkownik musi

wprowadzi� odpowiednie dane12

.

12 M. Little, InfoQ: BPMN 2.0 Virtual Roundtable Interview, http://www.infoq.com/articles/bpmn-2.

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 57, 2011

Page 9: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

Magdalena Kieruzel

Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w systemach informatycznych

102

Rysunek 3. Formalna definicja zadania dla człowieka

�ródło: http://www.omg.org/spec/BPMN/2.0/PDF.

BPMN 2.0 umo�liwiaj�c wskazanie wywoływanych usługi sieciowych oraz sposobu obsługi

zada� dla człowieka w modelu procesu biznesowego pozostawia ich projektowanie poza swoim

zakresem, poniewa� bardziej do tego nadaj� si� inne narz�dzia np. UML13

. BPMN i BPEL nie

wskazuje sposobu w jaki powi�za� model procesu biznesowego oraz model systemu uruchamia-

nego w ramach tego procesu. Okre�laj�c sposób transformacji wybranych elementów z modelu

procesu biznesowego na projekt systemu informatycznego zostanie stworzony pomost pomi�dzy

prac� realizowan� przez analityka biznesowego i projektanta systemowego. Przykładem opisu

metody w jaki nale�y projektowa� systemy w architekturze SOA, czyli zorientowane na usługi

sieciowe jest metodyka ICONIX. W jednym ze swoich profili – ICONIX Process for Service-

Oriented Architecture – opisuje krok po kroku w jaki sposób nale�y projektowa� i wytwarza�systemy tej klasy, na którym etapie projektu nale�y zaprojektowa� interfejsy usług sieciowych

w postaci WSDL.

13 W. Provsot: UML for Web Services, http://www.xml.com/lpt/a/1259.

Page 10: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

103

Develop a Fact (Domain)

Model

Define Business Rules

and other Requirements

Storyboard Screens

Dev elop Web Serv ice

Interfaces

Dev elop

"Web-Serv ice-Centric"

Scenarios

Develop

"Business-Rules-Centric"

Scenarios

Dev elop "User-Centric"

Scenarios

Rysunek 4. Plan działa� dla procesu ICONIX for SOA

�ródło: http://www.iconixsw.com/Articles/SOARoadmap.html.

Na poni�szych diagramach został przedstawiony sposób mapowania elementów BPMN 2.0

zwi�zanych z definicj� usług sieciowych w procesie biznesowym na odpowiednie elementy mode-

lu UML. Według metodyki ICONIX s� one tworzone od podstaw przez projektanta systemu14

.

Dzi�ki pokazanemu poni�ej mapowaniu b�dzie mo�liwe wygenerowanie szkieletu usług w modelu

UML.

14 D. Rosenberg, ICONIX: ICONIX Process for Service-Oriented Architecture, http://www.iconixsw.com/ Arti-

cles/SOARoadmap.html.

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 57, 2011

Page 11: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

Magdalena Kieruzel

Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w systemach informatycznych

104

«WSDLservice»

Serv iceInterface

+ operations: Operation [1..*]

«WSDLbinding»

Bindings::Binding

+ operation(inMessage, inMessage*)

«realize»

Port

Rysunek 5. Mapowanie BPMN Interface na WSDL Service

�ródło: Opracowanie własne.

«WSDLportType»

PortType

+ operation(inMessage, inMessage*)

Operation

+ name: String

+ implementationRef: Element

+ inMessageRef: Message [1..*]

+ outMessageRef: Message [0..*..*]

«realize»

Rysunek 6. Mapowanie BPMN Operation na WSDL PortType

�ródło: Opracowanie własne.

«WSDLmessage»

Message

+ data: Data

Message

+ name: String«real ize»

Rysunek 7. Mapowanie BPMN Message na WSDL Message

�ródło: Opracowanie własne.

Wykorzystuj�c zdefiniowane powy�ej mapowanie wybranych elementów BPMN 2.0 na UML

2 mo�na poł�czy� efekty pracy analityka biznesowego oraz projektanta systemowego15

. Ponadto

15 M. Wolski, Modelowanie procesów biznesowych w UML czy BPMN?, http://www.michalwolski.com/2008

/10/modelowanie-procesw-biznesowych-w-uml-czy-bpmn/.

Page 12: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

105

je�eli wykorzystamy narz�dzie takie jak np. Enterprise Architect firmy Sparx Systems oba modele:

procesów biznesowych oraz systemu informatycznego mo�na przechowywa� w jednym projekcie,

dzi�ki temu uzyskamy cało�ciowy model systemu klasy BPM.

6. Podsumowanie

Jaka jest przyszło�� modelowania procesów biznesowych i ich implementacji? Na pewno zo-

stał postawiony pierwszy krok w kierunku automatyzacji tworzenia i zarz�dzania procesami bizne-

sowymi na bazie ich modeli. Rynek oprogramowania klasy BPM rozwija si� bardzo dynamicznie,

co oznacza �e powy�ej opisane niedoci�gni�cia i problemy zostan� rozwi�zanie w niedalekiej

przyszło�ci. Nale�y jednak�e pami�ta�, �e pozostaje jeden znacz�cy element w technologii BPM,

który jest tworzony poza modelem BPMN, czy BPEL. Elementem tym s� usługi sieciowe, które

musz� zosta� wcze�niej opracowane, czyli zaprojektowane oraz zaimplementowane. Niestety

najprawdopodobniej najbli�sza przyszło�� nie przyniesie wł�czenia modelu usługi sieciowej do

modelu BPMN. Jej modelowanie pozostaje w gestii twórców oprogramowania, które najcz��ciej

b�dzie przeprowadzane przy pomocy UML. By� mo�e przyszło�� technologii BPM to poł�czenie

notacji BPMN i UML, które b�dzie umo�liwiało tworzenie i zarz�dzanie procesami biznesowymi

wył�cznie poprzez model. Jednak�e droga do tego celu jest bardzo daleka i niepewna. Na obecn�chwil� mo�liwe jest opracowanie metodyki, która w sposób przejrzysty b�dzie definiowała sposób

tworzenia systemów klasy BPM z wykorzystaniem notacji BPMN i UML w taki sposób, aby ana-

liza biznesowa i projektowanie systemu informatycznego było ze sob� powi�zane.

Bibliografia

[1] Armstrong Ch., ATC Enterprises Inc.: Modeling Web Services with UML,

http://www.omg.org/news/meetings/workshops/presentations/WebServices_2002/03-

2_Armstrong-ModelingWebServices_with_UML.pdf.

[2] Business Process Execution Language for Web Services 1.1 – specification,

http://www-128.ibm.com/developerworks/library/specification/ws-bpel/.

[3] Business Process Modeling Notation 1.0 – specification, http://www.bpmn.org/ Docu-

ments/OMG Final Adopted BPMN 1-0 Spec 06-02-01.pdf

[4] Business Proces Modeling Notation 2.0 – specification, http://www.omg.org/

spec/BPMN/2.0/PDF/.

[5] Business Process Execution Language for Web Services 1.1 – specification,

http://docs.oasis-open.org/wsbpel/2.0/OS/wsbpel-v2.0-OS.pdf.

[6] Little M., InfoQ: BPMN 2.0 Virtual Roundtable Interview, http://www.infoq.com

/articles/bpmn-2.

[7] Mayer R.J., Painter M.K., deWitte P.S.: IDEF Family of Methods for Concurrent Engineer-

ing and Business Reengineering Applications, http://www.idef.com/pdf/IDEFFAMI.pdf

[8] Noran O.S., Griffith University: Business Modelling: UML vs. IDEF,

http://www.cit.gu.edu.au/~noran/Docs/UML-Issues.pdf.

[9] Ouyang Ch., Dumas M., Aalst W.M.P., Hofstede A.H.M., From Bussiness Process Models

to Process-oriended Software Systems: The BPMN to BPEL Way,

http://www.bpm.fit.qut.edu.au/projects/babel/docs/BPM-06-27.pdf.

[10] Provsot W., UML for Web Services, http://www.xml.com/lpt/a/1259.

Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management Nr 57, 2011

Page 13: Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w ... · U podstaw metod IDEF ley modelowanie procesów, natomiast jzyk UML dotyczy obiekto-wego modelowania systemów informatycznych

Magdalena Kieruzel

Modelowanie procesów biznesowych i ich implementacja w systemach informatycznych

106

[11] Rosenberg D., ICONIX: ICONIX Process for Service-Oriented Architecture,

http://www.iconixsw.com/Articles/SOARoadmap.html.

[12] White S.A., IBM Corporation: Introduction to BPMN, http://www.bpmn.org/ Docu-

ments/Introduction to BPMN.pdf.

[13] Wohed P., Aalst W.M.P., Dumas M., Hofstede A. H. M., Russel N., On the Suitability of

BPMN for Business Process Modelling, http://www.bpm.fit.qut.edu.au/ pro-

jects/babel/docs/BPMN-eval-BPM06.pdf.

[14] Wolski M., Modelowanie procesów biznesowych w UML czy BPMN?,

http://www.michalwolski.com/2008/10/modelowanie-procesw-biznesowych-w-uml-czy-

bpmn/.

[15] http://www.activiti.org/.

BUSINESS PROCESS MODELING AND THEIR IMPLEMENTATION IN INFORMATION SYSTEMS

Summary

Creating systems often starts with the modeling of business processes, in order

to specify and document the key requirements. Process modeling is the domain of the

business analyst, but systems designer prefers object-oriented modeling or service-

oriented to specify an implementation model. Reconciling the two looks in the estab-

lishment of information systems is not easy. This article presents a solution combin-

ing both perspectives, using the formal transformation of the business model to an

implementation model.

Keywords: BPMN, BPM, Web Service, UML, BPEL

Magdalena Kieruzel

Katedra In�ynierii Zarz�dzania

Wydział Informatyki

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

e-mail: [email protected]