● 摘要
作为企业过程管理中的一项关键技术，过程模型转换正受到越来越多的关注。大多数已有的过程模型转换方法主要使用基于元类映射的转换规则，然而，由于不同过程建模语言在建模符号和语法约束上存在较大的差异，基于元类映射的转换规则在应对过程模型转换时存在明显的局限。与此同时，大多数已有的过程模型转换方法仅适用于特定的过程模型转换场景，过程模型转换技术的通用性尚有待提高。为解决过程模型转换领域的上述问题，本文提出了一种基于控制流模式的过程模型转换框架CP-PMT(Control-flow Pattern based Process Model Transformation)，该框架把过程模型转换中转换规则定义和转换工具实现的基础统一到了代表典型过程控制流的控制流模式，为提高过程模型转换的正确性奠定了基础。CP-PMT是一种通用的转换框架，可以应用到不同的过程模型转换场景，同时具备较好的实施效率。具体的研究内容和创新性成果包括：1) 提出了一种支持用户自定义控制流模式的控制流模式定义框架。通过对9种典型过程建模语言的分析，确定了过程模型中可能出现的不同概念，明确了控制流在过程模型中的核心地位，提出了一组过程控制流中的原子构造算子。提出了原子控制流模式加组合实现关系的控制流模式定义框架，该框架提供了一种更加简洁的控制流模式描述方式。定义框架支持用户自定义控制流模式，具备良好的可扩展性。针对20种工作流模式的定义验证了定义框架的有效性。对过程控制流本质的探寻是CP-PMT转换框架的基础。 2) 提出了一种基于控制流模式的转换规则自动生成方法。转换规则自动生成方法以控制流模式定义框架为转换核心，通过定义特定转换场景中源语言、目标语言与定义框架中控制流模式之间的映射关系，自动生成源语言与目标语言之间的转换规则。转换规则的自动生成提高了CP-PMT框架在不同转换场景中的实施效率，过程建模语言与转换核心之间的映射关系可以复用。在两个典型过程模型转换场景中的应用验证了方法的有效性。3) 设计并实现了一种控制流模式实例查找方法。源模型中的控制流模式实例查找是CP-PMT框架得以实施的保证。设计了一种控制流模式实现描述语言CPImpDL，并基于CPImpDL实现了一种不依赖于特定过程建模语言的控制流模式实例查找方法，首先抽取不同过程模型中的控制流结构并将其归约为语言无关的过程结构树，然后基于不同控制流模式实现的CPImpDL定义，在过程结构树上查找与之对应的控制流模式实例。该方法支持用户自定义控制流模式实现的控制流模式实例查找，一组基于215个BPMN模型的实验表明，该方法具备较高的查全率、查准率和较高的查找效率。4) 在两个典型过程模型转换场景中验证了CP-PMT框架的可行性。为了验证CP-PMT框架的可行性，分别针对BPMN到YAWL的转换和UML活动图到EPC的转换这两个转换场景实施了CP-PMT框架：以转换核心中预定义的20种工作流模式为基础，分别生成了针对以上转换场景的基于控制流模式的转换规则，并分别实现了相应的转换工具。一组基于215个BPMN模型的对比实验表明，相比基于元类映射的转换方法， CP-PMT框架在提高转换结果正确率方面具有一定的优势。