Seminar zur Wirtschaftsinformatik

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1 UNIVERSITÄT HAMBURG FACHBEREICH WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN INSTITUT FÜR WIRTSCHAFTSINFORMATIK Seminar zur Wirtschaftsinformatik Prof. Dr. Stefan Voß Thema: 2 YAWL: Yet Another Workflow Language Betreuer: Dr. Andreas Fink Abgabe: Vorgelegt von: Anke Lücken Jan David Neuber Matr.-Nr Matr.-Nr Studiengang WiMa Studiengang BWL Fachsemester 9 Fachsemester 5

2 Thema 2 - YAWL Inhaltsverzeichnis Seite I ABBILDUNGSVERZEICHNIS II ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS III 1 EINLEITUNG PROBLEMSTELLUNG ZIELSETZUNG GANG DER UNTERSUCHUNG 2 2 VORÜBERLEGUNGEN ZUR ENTSTEHUNG VON YAWL ANFORDERUNGEN AN EINE MODELLIERUNGSSPRACHE PETRI-NETZE ALS AUSGANGSPUNKT DER ENTWICKLUNG Vorteile von Petri-Netzen Defizite in der Modellierung von Petri-Netzen 5 3 YAWL: YET ANOTHER WORKFLOW LANGUAGE DEFINITION DER MODELLIERUNGSELEMENTE LÖSUNG DER SCHWÄCHEN VON PETRI-NETZEN Workflowmuster mit mehrfach ablaufenden Vorgängen Erweiterte Synchronisationsmuster Cancellation Patterns ANWENDUNG VON YAWL ANHAND EINES BEISPIELS 13 4 SCHLUSSBETRACHTUNG 16 LITERATURVERZEICHNIS 17

3 Thema 2 - YAWL Seite II Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Unterscheidung Workflow Management und BPM 1 Abbildung 2: Übersicht Workflow Pattern 3 Abbildung 3: Modellierungssymbole für YAWL 8 Abbildung 4: Beispiel eines Befragungsprozesses von Zeugen 10 Abbildung 5: Beispiel einer Geschäftsreisebuchung mittels synchronizing Merge 11 Abbildung 6: Beispiel einer Geschäftsreisebuchung mittels Multi-Merge 12 Abbildung 7: Beispiel einer Geschäftsreisebuchung mittels Discriminator 12 Abbildung 8: Beispiel eines Kundenbetreuungsprozesses mittels YAWL 13 Abbildung 9: 1. Ausschnitt des Beispiels aus Abb Abbildung 10: 2. Ausschnitt des Beispiels aus Abb. 8 15

4 Thema 2 - YAWL Seite III Abkürzungsverzeichnis BPM EPK WFMS YAWL Business Prozess Management Ereignisgesteuerte Prozesskette Workflow Management Systeme Yet Another Workflow Language

5 Thema 2 - YAWL Seite 1 von 5 1 Einleitung 1.1 Problemstellung Der Begriff des Business Prozess Managements (BPM) umfasst Methoden, Techniken und Werkzeuge, um das Design, das Management und die Analyse von Geschäftsprozessen zu unterstützen. 1 Der BPM-Zyklus in Abb.1 gibt die verschiedenen Phasen der Unterstützung von Geschäftsprozessen wieder. In der Design-Phase wird der Prozess entworfen bzw. gegebenenfalls umgestaltet. In der Konfigurationsphase wird das Design auf Basis eines geeigneten Informationssystems implementiert. Nach der Konfiguration beginnt die Enactment- Phase, in der der Geschäftsprozess mit Hilfe des konfigurierten Systems ausgeführt wird. Die Diagnose-Phase dient der Analyse, d.h., es werden Probleme und verbesserungsbedürftige Stellen identifiziert. Abbildung 1: Unterscheidung Workflow Management und BPM Quelle: Vgl. Aalst et al. (2003b); S. 5. Workflow Management Systeme (WFMS) beziehen sich normalerweise ausschließlich auf die untere Hälfte des Kreislaufs eines BPM-Projekts 2, wie in Abb.1 dargestellt. Mit Hilfe von WFMS wird der Geschäftsprozess in Form von Modellierung unter Verwendung einer Workflow-Sprache (Modellierungssprache) wiedergegeben. Mittlerweile gibt es eine Vielzahl von WFMS, die auf unterschiedlichen Modellierungssprachen basieren. 3 Die Einschränkung der bisher bekannten WFMS auf das Design, die Konfiguration und die Ausführung bedeutet jedoch, dass kaum Werkzeuge zur Unterstützung der Diagnose-Phase angeboten werden Zielsetzung Wie schon erwähnt, bedienen sich die meisten WFMS unterschiedlicher Modellierungssprachen. Einige WFMS basieren zum Beispiel auf Petri-Netzen. Andere Systeme benutzen dagegen einen ganz anderen Mechanismus. Dementsprechend kommt der Auswahl eines bestimm Vgl. Aalst et al. (2003b); S. 1. Vgl. Aalst et al. (2003b); S. 5. Vgl. Aalst et al. (2002a); S. 2. Vgl. Aalst et al. (2003b); S. 5.

6 Thema 2 - YAWL Seite 2 von 6 ten Produkts in einem BPM-Projekt eine entscheidende Rolle zu. Neben anderen Aspekten stellt die Ausdrucksfähigkeit der Modellierungssprache ein wichtiges Kriterium für eine solche Auswahl dar. 5 Eine zentrale Rolle dabei spielt aber auch eine wohldefinierte Semantik 6, denn nur Geschäftsprozesse, die in einer Sprache mit klarer Semantik modelliert sind, können bezüglich ihrer Struktureigenschaften analysiert werden. Die meisten der zur Zeit bekannten Sprachen unterstützen zwar die Basiskonstrukte (vgl. Abschnitt 2.1), aber selbst ihre Interpretation ist nicht einheitlich und oft ist es unklar, wie komplexere Anforderungen unterstützt werden können. 7 Es gilt also, eine Workflow-Sprache zu entwickeln, die auf einer klaren Syntax und Semantik basiert, eine starke Ausdrucksfähigkeit besitzt, möglichst wenig Platz für unterschiedliche Interpretationen lässt und eine Möglichkeit zur Identifikation von Problemen bietet. 1.3 Gang der Untersuchung Basierend auf einer Analyse von existierenden Workflow Management Systemen und Modellierungssprachen wird eine Alternative vorgeschlagen. Diese Alternative ist durch die neuentwickelte Modellierungssprache YAWL (Yet Another Workflow Language) gegeben. Zunächst werden vor dem Hintergrund der Entstehungsgeschichte von YAWL die grundsätzlichen Anforderungen an eine Modellierungssprache als Werkzeug von WFMS dargestellt. In dem Zusammenhang führen wir eine Sammlung von Workflowmustern (Workflow Pattern) ein, die als Grundlage zum Vergleich von Workflow-Produkten dient. Darauf aufbauend werden Petri-Netze als Ausgangspunkt der Entwicklung von YAWL gewählt, wobei dazu im Einzelnen auf Stärken und Schwächen von Petri-Netzen eingegangen wird. Ausgehend von diesem Hintergrund werden dann die Modellierungselemente von YAWL definiert. Mit direktem Bezug auf die zuvor erläuterten Schwächen von Petri-Netzen werden Verbesserungen vorgestellt, die durch YAWL gegeben sind. Abschließend soll anhand eines Beispiels die Anwendbarkeit von YAWL verdeutlicht werden Vgl. Aalst et al. (2003b); S. 8. Vgl. Aalst et al. (2003b); S. 8. Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 2.

7 Thema 2 - YAWL Seite 3 von 7 2 Vorüberlegungen zur Entstehung von YAWL 2.1 Anforderungen an eine Modellierungssprache Die Anforderungen an eine Modellierungssprache werden mit Hilfe von Workflowmustern aufgezeigt. 8 Genauer gesagt besteht die Anforderung darin, dass die Modellierungssprache möglichst viele der Muster unterstützt und somit die Struktur und das Design eines Geschäftsprozesses beschreiben kann. Anforderungen bezüglich der Prozessabläufe innerhalb eines Unternehmens können mit Hilfe dieser Workflowmuster in abstrakter und allgemeiner Form wiedergegeben werden. Die Workflowmuster sind dabei unabhängig von einer bestimmten Modellierungssprache. Wie von Riehle und Züllighoven beschrieben, ist ein Muster eine Abstraktion einer konkreten Form, die in spezifischen, nicht beliebigen Kontexten wiederkehrt. 9 In Abb.2 ist ein Katalog bzw. eine Sammlung von 20 Designmustern angegeben, die die kleinsten wiederkehrenden Interaktionen in objektorientierten Systemen beschreiben. Abbildung 2: Übersicht Workflow Pattern Quelle: In Anlehnung an Aalst et al. (2003a); S. 4. Abbildung 2 enthält also Lösungen für Workflowmuster, die bezüglich 6 Kategorien klassifiziert werden können 10 : 1. Basis-Kontrollfluss-Muster: Diese Muster geben die Basiskonstrukte der meisten Modellierungssprachen wieder und modellieren Sequenzen, einfache Nebenläufigkeiten und Conditional Routing Vgl. Aalst et al. (2002a); S. 3. Vgl. Riehle et al. (1996) S Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 4-5.

8 Thema 2 - YAWL Seite 4 von 8 2. Erweiterte Verzweigungs- und Synchronisationsmuster: Diese Muster gehen über die Basiskonstrukte hinaus und berücksichtigen erweiterte Formen von Aufspaltungen und Vereinigungen. 3. Strukturmuster: Strukturmuster verlangen eine weniger starre Struktur, d.h., die für graphische Sprachen restriktive Blockstruktur wird vernachlässigt. 4 Muster mit mehrfach ablaufenden Vorgängen: Mit diesen Mustern können Situationen modelliert werden, in denen innerhalb des Kontexts eines einzelnen Ablaufs Teile des Prozesses mehrmals durchlaufen werden können. 5. Zustandsbasierte Muster: Zustandsbasierte Muster setzen ein Workflowsystem voraus, das sich untypischerweise nicht nur auf Aktivitäten und Ereignisse, sondern auch auf Zustände konzentriert. 6. Cancellation Patterns: Diese Kategorie enthält Muster, die Situationen wiedergeben, in denen das Auftreten eines Ereignisses dazu führt, dass Aktivitäten gelöscht werden müssen. Die Sammlung und Klassifizierung von Workflowmustern dient nun einem Vergleich der Funktionalität von WFMS bzw. der Ausdrucksfähigkeit von Modellierungssprachen. Die Ausdrucksfähigkeit einer Sprache ist hier jedoch im Sinne von Eignung der Sprache bezüglich der Workflowmuster zu verstehen und bezieht so auch den Modellierungsaufwand mit ein Petri-Netze als Ausgangspunkt der Entwicklung Das Ergebnis einer Untersuchung von 15 WFMS 12 war, dass die Eignung der Modellierungssprachen nicht ausreichend ist und die Systeme unterschiedliche Muster unterstützen. Diese Erkenntnisse führten zu der Frage, wie sich höhere Petri-Netze als Modellierungssprache eignen. Dabei sind höhere Petri-Netze eine durch Farben, Zeitbehaftung und hierarchische Struktur erweiterte Form der Petri-Netze Vorteile von Petri-Netzen Es gibt drei wesentliche Gründe eine Modellierungssprache einzusetzen, die auf Petri-Netzen basiert 14 : Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 23. Vgl. Aalst et al. (2002a). Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 3. Vgl. Aalst (1996); S. 3.

9 Thema 2 - YAWL Seite 5 von 9 Formale Semantik trotz graphischer Natur Petri-Netze sind wegen ihrer graphischen Natur einfach zu benutzen und basieren gleichzeitig auf einer formalen Semantik. Diese formale Semantik hat mehrere Vorteile 15 : Die Bedeutung jedes Konstrukts ist klar und eindeutig, d.h., es gibt keinen Platz für unterschiedliche Interpretationen. Die Interpretation von Prozessabläufen ist werkzeugunabhängig. Sie ändert sich nicht, wenn eine neue Version des WFMS herausgebracht wird. Es ist möglich die dynamischen Eigenschaften, wie Deadlocks, Livelocks, etc., aufzuzeigen. Die formale Semantik liefert eine Vorbedingung für die Anwendbarkeit aller Arten von Analysetechniken. Zustandsbasierte statt ereignisbasierte Modellierung Im Gegensatz zu vielen anderen Prozessmodellierungstechniken können Zustände mit Petri- Netzen explizit modelliert werden. Es gibt mehrere Vorteile, die für eine zustandsbasierte Modellierung sprechen: 16 Eine zustandsbasierte Beschreibung berücksichtigt eine klare Unterscheidung zwischen der Aktivierung einer Stelle und der Ausführung einer Stelle. Die explizite Modellierung von Zuständen ermöglicht das Konkurrieren von Stellen. Man spricht hier vom Konkurrieren zweier Stellen, wenn beide aktiviert sind, aber nur eine der beiden ausgeführt werden darf. Ein zustandsbasiertes WFMS hat den Vorteil, dass ein Transfer von untergeordneten Systemen möglich ist. Vielzahl von Analysetechniken Petri-Netze verfügen auf Grund der formalen Semantik über eine Vielzahl von Analysetechniken. Diese für Petri-Netze entwickelten Techniken ermöglichen dem Nutzer eines auf Petri- Netzen basierendes WFMS Geschäftsprozesse zu analysieren. Damit können wichtige Eigenschaften, wie beispielsweise Deadlocks aufgezeigt und Maße für die Durchführung bestimmt werden Defizite in der Modellierung von Petri-Netzen Im Vergleich mit anderen Modellierungssprachen sind höhere Petri-Netze gut geeignet, wenn es darum geht, Workflowmuster zu unterstützen. Höhere Petri-Netze übertreffen bei der Mo Vgl. Aalst (1996); S Vgl. Aalst (1996); S Vgl. Aalst (1996); S

10 Thema 2 - YAWL Seite 6 von 10 dellierung des Kontrollflusses (Control Flow) in der Ausdrucksmächtigkeit die meisten anderen Modellierungssprachen. Sie sind jedoch im Hinblick auf die in Abschnitt 2.1 geforderten Funktionalitäten von WFMS nicht ausreichend. Auf Grund der im Folgenden beschriebenen Probleme ist der auftretende Modellierungsaufwand in den entsprechenden Fällen nicht akzeptabel. 18 Workflowmuster mit mehrfach ablaufenden Vorgängen Angenommen im Kontext eines Geschäftsprozesses ist ein untergeordneter Prozess zur Überprüfung oder Kontrolle von Vorgängen eingebaut. Die Anzahl dieser Überprüfungen kann jedoch je nach Situation variieren und wird gegebenenfalls erst während des Prozessablaufs bekannt. Das dieser Situation entsprechende Muster ist durch Muster 15 (Multiple Instances Without a Priori Runtime Knowledge) gegeben. 19 Da höhere Petri-Netze Farben von Marken (Colored Tokens) unterstützen, können multiple Instanzen von Unterprozessen zwar identifiziert werden, stellen aber keine zufrieden stellende Lösung dar, so dass der Designer eines solchen Modells bestimmte Dinge beachten muss. Vor allem muss die Anzahl der noch laufenden Instanzen berücksichtigt werden, da die multiplen Vorgänge zum richtigen Zeitpunkt synchronisiert werden müssen. Diese Dinge haben damit fälschlicherweise eine große Bedeutung bei der Modellierung der beschriebenen Situation. 20 Erweiterte Synchronisationsmuster Enthält ein Geschäftsprozess mehrere optionale, parallel laufende Elemente, stellt sich die Frage, welche der optionalen Teilprozesse synchronisiert werden müssen (vgl. Bsp. In Abschnitt 3.2.2). Die Situation, in der manchmal keine, manchmal totale und manchmal nur eine Teilsynchronisation erforderlich ist, wird durch Muster 7 (Synchronising Merge) beschrieben. 21 Solche erweiterten Synchronisationsmuster sind mit höheren Petri-Netzen nur schwer zu modellieren, da sie nur zwei Verknüpfungen unterstützen: AND-Join und XOR-Join. Dennoch ist es möglich, das beschriebene Muster zu modellieren. Eine der drei Möglichkeiten zur Modellierung besteht darin, Informationen vom Split-Knoten an den Join-Knoten zu übermitteln, so dass der Join-Knoten Angaben darüber erhält, wie viele und welche Teilprozesse synchronisiert werden sollen. Des Weiteren kann die Aktivierung einer Verzweigung mit Hilfe einer Boolean -Marke 22 modelliert werden. Außerdem ist es möglich, einen ganz neuen Planungs Vgl. Aalst et al.(2003a); S. 6. Vgl. Aalst et al. (2002a); S Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 7. Vgl. Aalst et al. (2002a); S Eine Boolean -Marke hat entweder einen wahren oder falschen Wert. Im Falle eines wahren Wertes werden alle Aktivitäten der Verzweigung ausgeführt. Andernfalls wird ausschließlich die Marke durch die Verzweigung weitergeleitet. Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 8.

11 Thema 2 - YAWL Seite 7 von 11 ablauf auf Basis von höheren Petri-Netzen zu konstruieren, so dass das Problem auf ein anderes Level transferiert wird. Es ist jedoch zu beachten, dass keine dieser drei Möglichkeiten eine befriedigende Modellierung darstellt. 23 Cancellation Patterns Wie die meisten Modellierungssprachen besitzen höhere Petri-Netze lokale Bedingungen, die den Input einer Aktivität direkt mit dem Output verbinden. Es gibt jedoch Situationen, in denen solche lokalen Vorschriften durchaus problematisch sind. Zum Beispiel können bestimmte Ereignisse in einem Prozess die Aufhebung eines Ablaufs von bestimmten Teilprozessen oder sogar vom Gesamtprozess bewirken. Im Fall von höheren Petri-Netzen ist eine solche Aufhebung nicht einfach, da die auslösenden Ereignisse zu jeder Zeit auftreten und somit die laufenden und/oder geplanten Aktivitäten beeinflussen können. Die damit verbundenen Änderungen erweisen sich auf Grund der lokalen Natur von Petri-Netz-Transitionen als schwierig. Genauer gesagt ist die Unterstützung von löschenden Mustern wie z.b. Muster 19 (Cancel Activity 24 ) und Muster 20 (Cancel Case 25 ) problematisch Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 8. Vgl. Aalst et al. (2002a); S. 37. Vgl. Aalst et al. (2002a); S Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 9.

12 Thema 2 - YAWL Seite 8 von 12 3 YAWL: Yet Another Workflow Language 3.1 Definition der Modellierungselemente Die Autoren von YAWL van der Aalst und ter Hofstede verwenden höhere Petri-Netze als Ausgangspunkt für die Entwicklung der Modellierungssprache. Sie weisen darauf hin, dass YAWL als eine komplett neue Sprache mit eigener Semantik zu verstehen ist, auch wenn mit viel Aufwand eine Umformung in Petri-Netze möglich ist. 27 Abbildung 3 stellt die in YAWL verwendeten Modellierungselemente dar. YAWL erweitert die Stellen und Transitionen von Petri-Netzen um neue Konstrukte, die es ermöglichen, den Anforderungen der Workflow Pattern (vgl. Kapital 2.1) gerecht zu werden. Die Problemfelder von Petri-Netzen können dadurch gelöst werden (vgl. Abschnitt 3.2). 28 Abbildung 3: Modellierungssymbole für YAWL Quelle: In Anlehnung an Aalst et al. (2003a); S. 11. Benutzer von Petri-Netzen können im Zusammenhang mit YAWL Conditions als Stellen und Tasks als Transitionen verstehen. Für die Anwendung von Und- (AND) bzw. exklusiven O- der-verzweigungen und Zusammenführungen (XOR 29 ) bietet YAWL eigenständige Modellierungselemente gemäß Abbildung 3 an. Erweiternd dazu gibt es OR-Splits und OR-Joins, die es erlauben, Situationen zu modellieren bei denen volle Nebenläufigkeit, partielle Neben Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 10. Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 10. Unter einem exklusiven Oder ist eine Verzeigung oder Zusammenführung zu verstehen, die entweder die eine Richtung oder die Andere wählt, aber nicht wie beim OR auch eine Nebenläufigkeit ermöglicht.

13 Thema 2 - YAWL Seite 9 von 13 läufigkeit oder keine Nebenläufigkeit benötigt werden. Auf die Schwierigkeiten der Interpretation des OR-Joins wird in Abschnitt näher eingegangen. 30 Die Modellierungssprache hat einen hierarchischen Aufbau, d.h., es kann neben einem toplevel Workflow mehrere untergeordnete Workflows geben. Die Verknüpfung der Hierarchiestufen miteinander findet durch den Einsatz der composite Tasks statt (vgl. Beispiel in 3.3). Die mittels YAWL entstehenden Workflows setzen sich grundsätzlich aus einer Abfolge von Tasks und Conditions zusammen, wobei jeder dieser Workflows immer nur eine Input- und eine Output Condition besitzen darf. Es ist jedoch im Gegensatz zu Petri-Netzen erlaubt, Tasks direkt aneinander zu modellieren, d.h. ohne eine zwischengeschaltete Condition. 31 Ein multiple instances Task ist im Zusammenhang mit YAWL als ein Modellierungskonstrukt zu verstehen, bei dem ein Geschäftsvorgang zur gleichen Zeit mehr als einmal durchlaufen werden kann. 32 In YAWL können diese Sachverhalte mittels speziellen Ausprägungen von atomic Tasks bzw. composite Tasks modelliert werden. Für die Steuerung dieser Abläufe sind vier Parameter festzulegen, die die Problematiken bzgl. der Synchronisation und der Ablaufhäufigkeit lösen (vgl. Abschnitt 3.2.1). 33 Das letzte Modellierungselement der Abbildung 3 remove Tokens ermöglicht es, alle Marken aus dem umrandeten Bereich zu löschen und zwar unabhängig davon wie viele in diesem Bereich sind. Die Löschung findet statt, sobald der zugehörige Task ausgeführt wurde Lösung der Schwächen von Petri-Netzen Workflowmuster mit mehrfach ablaufenden Vorgängen Die Problematiken bzgl. der dynamischen Veränderung der Durchlaufhäufigkeit und deren anschließende Synchronisation werden in YAWL mittels vier Parametern gelöst. Beim Einsatz von multiple instances Tasks wird angegeben, wie viele Durchläufe minimal und maximal zugelassen werden. Zusätzlich wird festlegt, ob sich während der Ausführung des Tasks die Zahl der Durchläufe verändern kann (dynamisch) oder nicht (statisch). Als letzten Wert definiert wird einen Abbruchswert formuliert. Dieser gibt an, wie viele Vorgänge mindestens abgeschlossenen sein müssen, bevor weitergeschaltet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 11. Vgl. Aalst et al. (2003a); S Vgl. Aalst et al. (2002a); S. 20. Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 11. Vgl. Aalst et al. (2003a); S

14 Thema 2 - YAWL Seite 10 von 14 auf alle anderen aktiven Vorgänge nicht gewartet wird und somit ein mögliches Verklemmen verhindert wird. 35 Anhand eines Beispiels mit Zeugenbefragungen soll anschließend die Einsatzmöglichkeit des Workflowmusters mit verschiedenen Parameterausprägungen verdeutlicht werden. Es wird eine verkürzte Schreibweise der Parameterangaben wie folgt verwendet: [Minimum der Durchläufe, Maximum der Durchläufe, Abbruchswert, dynamisch/ statisch Angaben]. Abbildung 4: Beispiel eines Befragungsprozesses von Zeugen Quelle: In Anlehnung an Aalst et al. (2003a); S. 14. Βeispiel 1: [1, 10, kein, statisch] Die Werte 1 und 10 geben die Anzahl der Zeugenaussagen an, die mindestens bzw. höchstens getätigt werden können. Durch die Vorgabe statisch wird bewirkt, dass nach dem Prozess der Zeugenidentifikation keine weiteren Zeugen mehr hinzukommen können, d.h. die Zahl der Zeugen ist bei Start des Prozesses der Zeugenaussagen bekannt und kann nicht mehr angepasst werden. Im Beispiel wurde kein Abbruchswert gesetzt, so dass der Prozess erst beendet ist, wenn alle Zeugenaussagen aufgenommen wurden. 36 Beispiel 2: [1, 10, 3, dynamisch] Dieses Beispiel weist im Vergleich zum Vorherigen einen Abbruchswert von 3 aus und kann zudem dynamisch angepasst werden. D.h. zum einen, dass der Prozess der Zeugenaufnahmen abgeschlossen wird, wenn 3 oder mehr Zeugenbefragungen erledigt sind und dass zusätzlich alle weiteren sich noch im Prozess befindlichen Zeugenbefragungen abgebrochen werden. D.h. zum anderen, dass während des Prozesses der Zeugenbefragungen neue Zeugen identifiziert werden können und diese dann ihre Aussagen tätigen. Die Zahl der Befragungen kann somit im Laufe des Prozesses ansteigen, bis sie den Maximalwert von 10 erreicht hat Erweiterte Synchronisationsmuster Die Schwierigkeit OR-Joins zu interpretieren tritt nicht nur bei Petri-Netzen (vgl. Abschnitt 2.2.2), sondern auch bei EPKs 38 auf und stellt damit ein größeres Problem der Modellierung Vgl. Aalst et al. (2003a); S Vgl. Aalst et al. (2003a); Beispiel der Abbildung 3(a); S Vgl. Aalst et al. (2003a); In Anlehnung an die Beispiele (b) und (c) der Abbildung 3; S Vgl. Nüttgens et al. (2002); S. 74 und erweiternd Aalst et. al. (2002b); S. 2ff.

15 Thema 2 - YAWL Seite 11 von 15 dar, für das es noch keine zufrieden stellende Lösung gibt. 39 Das Problem der Nicht- Lokalität 40 bzgl. der Schaltungsweise eines OR-Joins wird auch YAWL nicht mittels der Sprachdefinitionen gelöst. Es wird deshalb das OR-Join Konstrukt in der Weise eingesetzt, dass es seine Entscheidung unter Berücksichtigung des gesamten relevanten Bereichs trifft. 41 Die endgültige Lösung des Sachverhaltes übernimmt erst das Programmwerkzeug, beispielsweise durch Subflows von Split zum Join oder Death Path Elimination. 42 Im Hinblick auf die Workflow Pattern synchronizing Merge, Multi-Merge und Discriminator bietet YAWL verschiedene Möglichkeiten an, die Sachverhalte darzustellen. 43 In den nachfolgen Beispielen werden drei Möglichkeiten präsentiert. Abbildung 5: Beispiel einer Geschäftsreisebuchung mittels synchronizing Merge Quelle: In Anlehnung an Aalst et al. (2003a); S. 16. Gestartet wird der Geschäftsprozess in Abbildung 5 durch das OR-Split Register, welches dann die Tasks Flight, Hotel und Car aktivieren kann, aber gemäß der Oder-Definition nicht muss. Der Task kann somit volle Nebenläufigkeit erzeugen indem er alle Tasks Flight bis Car aktiviert, partielle Nebenläufigkeit indem er 2 von 3 Tasks aktiviert oder keine Nebenläufigkeit durch das Anstoßen nur eines Tasks. Der OR-Join Pay führt am Ende alle von Register aktivierten Vorgänge wieder zusammen, d.h. er wartet so lange mit der Ausführung bis alle angefangenen Tasks ( Flight, Hotel, Car ) beendet wurden. 44 Das Beispiel in Abbildung 6 ähnelt dem vorherigen bis auf einen Punkt. Der Task Pay führt immer aus, wenn einer der Tasks Flight, Hotel, Car fertig ist. D.h., es kommt in diesem Fall zu keiner Synchronisation der Abläufe, sondern wenn nötig zu einer wiederholten Ausführung des Tasks Pay Vgl. Aalst et al. (2003a); S Nicht-Lokalität bedeutet, dass eine Entscheidung nur dann richtig getroffen werden kann, wenn der ganze relevante Geschäftsprozessabschnitt betrachtet wird und nicht nur die unmittelbare Umgebung des Tasks. Vgl. Aalst et. al. (2002b); S Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 32. Vgl. Aalst et al. (2003a); S Vgl. Aalst et al. (2002a); S Vgl. Aalst et al. (2003a); S Vgl. Aalst et al. (2003a); S

16 Thema 2 - YAWL Seite 12 von 16 Abbildung 6: Beispiel einer Geschäftsreisebuchung mittels Multi-Merge Quelle: In Anlehnung an Aalst et al. (2003a); S. 16. Die letzte Abbildung in diesem Abschnitt zeigt, auch wenn das Beispiel für diesen Sachverhalt keinen Sinn ergibt, die Anwendung des Patterns Discriminator. D.h. in diesem Zusammenhang, dass der Task Pay nur einmal ausgeführt wird wenn der erste Tasks von Flight, Hotel, Car fertig abgewickelt ist. Alle anderen ankommenden Marken werden ignoriert. Erreicht wird dies durch den Einsatz des remove Tokens Tasks, der nach der Ausführung des Vorganges Pay alle sich noch in dem umrandeten Bereich befindlichen Marken entfernt und somit alle noch laufenden Vorgänge beendet. 46 Abbildung 7: Beispiel einer Geschäftsreisebuchung mittels Discriminator Quelle: In Anlehnung an Aalst et al. (2003a); S Cancellation Patterns Die Umsetzung des Workflow Patterns Cancel Activity mittels des remove Tokens Konstrukts ermöglicht Marken aus Input Conditions eines Tasks zu löschen und somit die Aktivierung von nachfolgenden Aktionen zu verhindern. Dies wird benötigt, wenn sich eine Vorraussetzung der Aktivierung verändert hat und diese zurückgenommen werden muss. Beispielsweise wenn ein Kunde eine Anfrage gestellt hat und diese, bevor geantwortet wurde, wieder zurückgezogen hat. Folglich muss die Beantwortung der Anfrage gestoppt werden. Die Löschung der Input Condition verhindert dann die Ausführung der Bearbeitung Vgl. Aalst et al. (2003a); S Vgl. Aalst et al. (2002a); S. 37.

17 Thema 2 - YAWL Seite 13 von 17 Im Gegensatz dazu löscht das Pattern Cancel Case den umrandeten Bereich komplett und fügt eine Marke in eine Output Condition. Abbildung 7 des letzen Abschnittes zeigt die Vorgehensweise. Nachdem der Task Pay einmal ausgeführt wurde, werden alle im umrandeten Bereich befindlichen Marken entfernt, so dass keine weitere Aktivität aus diesem Bereich mehr getätigt werden kann. Dies stellt eine zufrieden stellende Lösung von Situationen dar, bei welchen nur ein Sachverhalt von vielen abgearbeitet wird und die Verbleibenden ignoriert werden können bzw. müssen Anwendung von YAWL anhand eines Beispiels Abbildung 8: Beispiel eines Kundenbetreuungsprozesses mittels YAWL Quelle: Eigene Darstellung Die Erklärung erfolgt gemäß des Ablaufs Schritt für Schritt und wird mit Ausschnitten des Beispiels zur Verdeutlichung ergänzt. Der Workflow des Beispiels, startet sobald ein Kunde eine Anfrage gestellt hat. Dies hat zur Folge, dass eine Marke in die Input Condition gesetzt wird, die dadurch den Prozess der Entscheidung über die Kundenbetreuung aktiviert. In dem ersten Task wird die Entscheidung getroffen, wer den Kunden mit seiner Anfrage bearbeiten soll. Es wurde ein OR-Split für die- 48 Vgl. Aalst et al. (2003a); S

18 Thema 2 - YAWL Seite 14 von 18 sen Sachverhalt gewählt, weil eine Betreuung über den Außendienst bzw. das Call-Center möglich ist, sowie eine Bearbeitung von beiden. So kann beispielsweise das Call-Center mit dem Kunden einen Termin für den Außendienst vereinbaren. Aus diesem Grund wird für die Zusammenführung auch ein OR-Join benötigt. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass erst das WFMS die Problematik bzgl. der Synchronisation lösen kann. Der Task Sammeln von Informationen führt somit erst aus, wenn alle vom OR-Split versendeten Marken auch bei ihm angekommen sind. Ist das der Fall, schafft er mittels eines AND-Splits eine Nebenläufigkeit. Es wird im Folgenden erst der Weg über Analyse der Informationen gewählt und anschließend der Weg über Absage zum Kunden. Abbildung 9: 1. Ausschnitt des Beispiels aus Abb. 8 Quelle: Eigene Darstellung Der composite Task Analyse der Informationen in Abb. 9 aktiviert bei seiner Ausführung einen untergeordneten Workflow und stoppt den Hauptworkflow, bis der untergeordnete Geschäftsprozess beendet wurde. 49 In Abb. 8 wird bei Ausführung des composite Tasks eine Marke in die Input Condition des unteren Workflow platziert. Dieser Ablauf bestimmt zuerst die Kundenart. Vorstellbar sind Kundengruppen wie z.b. Einzel- und Großhandel. Anschließend werden parallel die Kundendaten aufbereitet. Nach Beendigung aller Aufgaben wird über das AND-Join Kundendaten erfasst eine Marke in die Output Condition platziert. Dies schließt den Unterworkflow ab. Der übergeordnete composite Task ist dadurch auch fertig und setzt ebenfalls eine Marke in die nächste Condition. Die Erstellung von Angeboten wird mittels eines multiple instances Tasks realisiert. Als Parameterwerte sind [1, 5, kein, dynamisch] gesetzt worden. D.h. in diesem Zusammenhang, dass mindestens ein und höchsten fünf Angebote erstellt werden können. Es gibt keinen Abbruchswert, aber es können während des Prozesses der Erstellung die Anzahl der Angebote dynamisch angepasst werden. Es obliegt somit dem Angebotsbearbeiter, wie viele Angebote er aus der Kundenanfrage generieren möchte. Ziel ist es, den Kunden nicht mit einem zu komplexen Angebot zu überfordern. Deshalb sollten, wenn nötig, lieber mehrere Angebote erstellt werden. Nach dem Abschluss der Erstellung werden die Angebote versendet und die 49 Vgl. Aalst et al. (2003c); Virtual Tour.

19 Thema 2 - YAWL Seite 15 von 19 Bearbeitung wird abgeschlossen. Der Workflow endet mit dem Setzen einer Marke in die Output Condition. Es wurde zur Zusammenführung ein Multi-Merge Pattern eingesetzt, d.h., für jede Marke auf jedem Zweig wird sofort durchgeschaltet und es findet keine Synchronisation statt. 50 Abbildung 10: 2. Ausschnitt des Beispiels aus Abb. 8 Quelle: Eigene Darstellung Betrachtung findet nun der andere Zweig des AND-Splits des Tasks Sammeln von Informationen (vgl. Abbildung 10). Der Kunde hat die Möglichkeit, während die Parallelprozesse Analyse von Informationen etc. im Gange sind, seine Anfrage zurückzuziehen. Es wurde hier das remove Tokens Konstrukt eingesetzt, um einen plausiblen Ablauf zu erhalten. D.h. bei Ausführung des Absage durch Kunden Tasks werden aus dem Bereich mit dem gepunktetem Rechteck alle Marken entfernt. Der parallele Prozess stoppt. Hintergrund ist die Überlegung, dass für einen abgesprungenen Kunden keine Angebote mehr erstellt werden müssen. Abgeschlossen wird der Workflow über die gleiche Zusammenführung und Output Condition wie oben. 50 Vgl. Aalst (2003).

20 Thema 2 - YAWL Seite 16 von 20 4 Schlussbetrachtung In der vorliegenden Arbeit haben wir YAWL als eine neue Modellierungssprache im Bereich der Geschäftsprozessmodellierung vorgestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass dieses Thema sehr aktuell ist, was auch anhand der zugrunde liegenden Primärliteratur deutlich wird, da diese aus den Jahren 2002 und 2003 stammt. Es ist also anzunehmen, dass jederzeit neue Literatur und damit neue Erkenntnisse und Erweiterungen bezüglich YAWL erscheinen können. Im Zuge unserer Arbeit wurde herausgearbeitet, dass YAWL eine sehr starke Ausdrucksfähigkeit besitzt, da alle der Workflowmuster (siehe Abschnitt 2.1) durch YAWL realisiert werden können. 51 Im Unterschied zu höheren Petri-Netzen, die manche Muster nur indirekt und mit großem Aufwand modellieren können, bietet YAWL Möglichkeiten, diese Schwächen zu beheben. Außerdem basiert YAWL auf einer klaren formalen Semantik und bietet somit zahlreiche Analysemethoden an, auch wenn diese teilweise noch näher spezifiziert werden müssen. 52 YAWL kann also als eine Modellierungssprache angesehen werden, die auf Grund von Erfahrungen und Ergebnissen bezüglich anderer Sprachen, die aktuelle WFMS unterstützen, entwickelt wurde. Anhand eines Beispiels (siehe Abschnitt 3.3) konnten wir die gute Anwendbarkeit im Bezug auf aktuelle Geschäftsprozesse als weiteren Vorteil von YAWL aufzeigen. In der Form wie wir YAWL definiert haben, wird ausschließlich die Kontrollfluss- Perspektive (Control-flow Perspective) unterstützt. Die Anwendung der anderen Perspektiven ist derzeit Forschungsgegenstand. 53 Die oben angegebenen Ausblicke zeigen außerdem, dass das Potenzial von YAWL in mehrerer Hinsicht noch nicht ausgereizt ist. Auf Grund der vorhandenen Literatur und damit verbundenen Erkenntnisse könnte man zu dem Schluss kommen, dass YAWL eine der zurzeit bestgeeigneten Sprachen ist, wenn es darum geht, Workflowmuster explizit und mit befriedigendem Modellierungsaufwand zu unterstützen. Eine kritische Betrachtung von YAWL steht noch aus. Um eine endgültige Endscheidung über den Erfolg dieser Modellierungssprache zu treffen, ist eine Weiterentwicklung im Hinblick auf ein WFMS, sowie ein Test auf die Praxistauglichkeit von Nöten. Des Weiteren ist fraglich, in wieweit die Sprache Einzug in die wirtschaftlichen Nutzung finden wird Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 44. Vgl. Aalst et al. (2003a); S. 35. Vgl. Aalst et al. (2003d).

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