Kapitel 2: Workflow-Definitionssprachen

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1 Kapitel 2: Workflow-Definitionssprachen Workflow-Definitionssprachen: Relevante Sprachklassen Hauptklassen Unterklassen Petri-Netze Prädikat/Transitions-Netze Hierarchische Petri-Netze Objektorientierte Petri-Netze Überblick und Klassifikations-Kriterien State- und Activity-Charts Zeitorientierte Petri-Netze Fallbeispiel Petri-Netz-basierte Sprachen XML-basierte Sprachen Logikbasierte Sprachen BPEL4WS Prozess-Logiken Transaktions-Logiken State-und Activity-Charts XML-basierte Sprachen Bewertungskriterien - Notation (Skript-basiert und/oder graphisch) - Mächtigkeit bzgl. Kontrollfluss-Elementen (u.a Kantenbedingungen und temporale Aspekte) - Mächtigkeit bzgl. Datenfluss-Elementen - Mächtigkeit bzgl. Organigramm-Elementen - Strukturierung (hierarchische Workflows, Modularisierung) - Analysierbarkeit (Verifikation) - Behandlung semantischer Ausnahmen (z.b. durch Zuordnung von Kompensations-Aktivitäten) Fallbeispiel: Einstellung einer studentischen Hilfskraft (SHK) Ziel: Modellierung eines (oder mehrerer?) Workflows zur Einstellung einer studentischen Hilfskraft Zu identifizieren sind u.a.: - Ausgangssitutation und erwünschter Endzustand nach Workflow-Durchführung - Signifikante Zwischenzustände (falls vorhanden) - Beteiligte Abteilungen und Personen ( Organigramm) - Durchzuführende Schritte und Teilschritte ( Kontrollfluss) - Benötigte oder produzierte Daten und Dokumente ( Datenfluss) Umsetzung der identifizierten Objekte in semi-formale Workflow-Notation Anwendung der verschiedenen Workflow-Sprachklassen auf Fallbeispiel Zustand Ausgangs-Zustand End-Zustand Zwischenzustand 1 Zwischenzustand 2 Zwischenzustand 3 Fallbeispiel: Zustände Beschreibung Mündliche Vereinbarung zwischen autorisiertem MitarbeiterIn M und S, dass S für einen bestimmten Zeitraum als SHK eingestellt werden soll Formaler Vertragsabschluss zwischen S und der Universität Klärung der Vertragsdetails erfolgt abgeschlossen Vertrag abgeschlossen

2 Fallbeispiel: Beteiligte Einrichtungen und Personen Fallbeispiel: Beteiligte Daten und Dokumente Einrichtung Abteilung Person Rolle/Funktion Einstellende Abteilung Betreuende(r) Absprache Arbeitsprofil mit SHK MitarbeiterIn AbteilungsleiterIn Zustimmung zu Absprache (SHK) Vertragspartner sleitung sleiterin Entscheidung über Landesmittel Zentrale Dienste / SachbearbeiterIn Bearbeitung Vorvertrag Stundenzahl, beabsichtige Vertragsdauer Lebenslauf Immatrikulationsbescheinigung Studien- und snachweis Mitgliedsbescheinigung der Krankenkasse Personal-Verwaltung der Universität SachbearbeiterIn Bearbeitung Vertrag, Vertragspartner Finanzabteilung SachbearbeiterIn Berechnung und Überweisung Gehalt Fallbeispiel: Verwendete Workflow-Symbole Fallbeispiel: Haupt-Workflow = Organisationseinheit = Kontrollfluß Abteilung Zentrale Dienste/ Personalverwaltung Universität Finanzdirektion Sachsen = Person = Datenfluß = Dokument = Zuordnung Ressourcen zu Aktivitäten = zusammengesetzte Aktivität = Basisaktivität = Datenbank Klärung der Vorbedingungen U.a. Absprache bzgl. Dauer, Arbeitsinhalte, Arbeitszeiten; Abklärung der Mittellage Bearbeitung U.a. Bereitstellung der für Vertragsabschluß nötigen (z.b. ); der ; des Antrags Bearbeitung U.a. der für Vertrag; Aufsetzen des Vertrags; des Vertrags Bearbeitung der Vergütung Berechnung Gehalt und Einrichtung Dauerauftrag

3 Fallbeispiel: Teil-Workflow Klärung der Vorbedingungen Fallbeispiel: Teil-Workflow Bearbeitung Ende Workflow nicht nicht Keine Einigung erfolgt bzgl. schef Absprache bzgl. Vertragsdetails Einigung erfolgt Anpassung der Vertragsdetails (z. B. Vertragsdauer) Klärung Finanzmittel Keine ausreichenden Ausreichende bzgl. Zentrale Dienste / nicht Falls Landesmittel Falls nicht Landesmittel Personalverwaltung Fallbeispiel: Teil-Workflow Bearbeitung Fallbeispiel: Datenfluss zu Klärung der Vorbedingungen nicht Keine Einigung erfolgt Ende Workflow Rückfrage an nicht antwortet nicht nicht Aufsetzen Vertragsdauer Stundenzahl Termin vereinbaren antwortet Absprache bzgl. Vertragsdetails Einigung erfolgt Klärung Finanzmittel Ausreichende bzgl. Zentrale Dienste / Finanzstelle Keine ausreichenden Max. verfügbare Mittel für Stelle Lebenslauf Immatrikulationsbescheinigung Studien- und snachweis Mitgliedsbescheinigung der Krankenkasse Mitteltyp

4 Fallbeispiel: Datenfluss zu Bearbeitung Fallbeispiel: Datenfluss zu Bearbeitung nicht bzgl. nicht nicht schef Falls Landesmittel Falls nicht Landesmittel Personalverwaltung Rückfrage an nicht Vertragsdauer Stundenzahl Aufsetzen Termin vereinbaren antwortet nicht antwortet Meldung an Finanzstelle Lebenslauf Immatrikulationsbescheinigung Studien- und snachweis Mitgliedsbescheinigung der Krankenkasse Eintrag Hautpvertrags-Daten in Personal- Datenbank Immatr. Nummer Stundenzahl Vertragsdauer... Petri-Netze Grundlage: Dissertation von C.A.Petri (1962) Kernkompetenz: Formale Beschreibung dynamischer Systeme Vielzahl von verschiedenen Petri-Netz-Typen - Bedingungs-/Ereignis-Netze (B/E) - Stellen-Transitions-Netze (S/T) - Prädikat-Transitions-Netze (Pr/T) - Hierarchische Petri-Netze - Objekt-orientierte Petri-Netze - Funsoft-Netze - Temporale Petri-Netze - Stochastische Petri-Netze -... }Workflow-relevant Abstraktionsgrad/ Dichte der Darstellung Petri-Netze: Netztypen S/T-Netze Hierarchische Netze Pr/T-Netze Mehrere Tokens pro Stelle, Stellen-Kapazitäten, Kanten-Gewichtungen... (auch: Gefärbte Netze, High-Level Petri-Netze) Unterscheidbare Tokens Prädikate an Stellen und Transitionen Typische Einsatzgebiete u.a. - Modellierung des Informationsflusses zwischen System-Komponenten (z.b. bei Rechner-Netzwerken) - Kontrollsysteme (z.b. für Kernkraftwerke) - Workflow-Management-Systeme B/E-Netze Zeit

5 Petri-Netze: Basiskonstrukte Petri-Netze: Vor- und Nachbereiche Formale BezeichungBedeutungim Workflow-Kontext t 2 Stelle, Bedingung, Kanal s-element Datenspeicher Vorbereich von Nachbereich von Transition t-element Aktivität Kante Token Kontroll- und Datenfluß Informationsträger, Datenobjekt Petri-Netze: Bedingungs/Ereignis-Netze (B/E-Netze) Petri-Netze: Stellen-Transitions-Netze (S/T-Netze) Maximal 1 Token pro Stelle und Kantenübergang Schaltregel: Aus jeder Stelle des Vorbereichs wird ein Token entfernt, in jede Stelle des Nachbereichs wird ein Token geschrieben Erweiterungen gegenüber B/E-Netzen: - Mehrere Token pro Stelle möglich - Individuelle Kapazitäten pro Stelle - Kantengewichte: Angabe, wieviele Token beim Schalten fließen Schalten von Max = 5 3 Max = 3 3 Max = Somit: Eine Transition kann nur schalten, wenn in jeder Stelle des Vorbereichs ein Token liegt, und in jede Stelle des Nachbereichs ein Token geschrieben werden kann 1 1

6 Petri-Netze: Prädikat-Transitions-Netze (Pr/T) Erweiterungen gegenüber S/T-Netzen: - Unterscheidbarkeit der Tokens (d.h. Tokens können als unterscheidbare Datenobjekte aufgefasst werden) - Bedingungen an Transitionen Erste Stufe von Workflow-relevanten Netzen Petri-Netze: Kontrollfluss-Konstrukte Sequenz Konflikt/ Alternative K = x y x > y x * y x - y Schalten von x = 5 und y = x x * y K = 8 x > y y x - y 1 2 Parallelität K = 2 K = 2 Wiederholung Petri-Netze: Hierarchische Strukturierung s2 t2 s4 t5 s1 t1 t3 s5 s3... s31 t31 t32 s3 s5 t32 s32