Design of Business Process Model Repositories : Requirements, Semantic Annotation Model and Relationship Meta-model

• Business process management is fast becoming one of the most important approaches for designing contemporary organizations and information systems. A critical component of business process management is business process modelling. It is widely accepted that modelling of business processes from scratch is a complex, time-consuming and error-prone task. However the efforts made to model these processes are seldom reused beyond their original purpose. Reuse of business process models has the potential to overcome the challenges of modelling business processes from scratch. Process model repositories, properly populated, are certainly a step toward supporting reuse of process models.This thesis starts with the observation that the existing process model repositories for supporting process model reuse suffer from several shortcomings that affect their usability in practice. Firstly, most of the existing repositories are proprietary, therefore they can only be enhanced or extended with new models by the owners of the repositories. Secondly, it is difficult to locate and retrieve relevant process models from a large collection. Thirdly, process models are not goal related, thereby making it difficult to gain an understanding of the business goals that are realized by a certain model. Finally, process model repositories lack a clear mechanism to identify and define the relationship between business processes and as a result it is difficult to identify related processes.Following a design science research paradigm, this thesis proposes an open and language-independent process model repository with an efficient retrieval system to support process model reuse. The proposed repository is grounded on four original and interrelated contributions: (1) a set of requirements that a process model repository should possess to increase the probability of process model reuse; (2) a context-based process semantic annotation model for semantically annotating process models to facilitate effective retrieval of process models; (3) a business process relationship meta-model for identifying and defining the relationship of process models in the repository; and (4) architecture of a process model repository for process model reuse.The models and architecture produced in this thesis were evaluated to test their utility, quality and efficacy. The semantic annotation model was evaluated through two empirical studies using controlled experiments. The conclusion drawn from the two studies is that the annotation model improves searching, navigation and understanding of process models. The process relationship meta-model was evaluated using an informed argument to determine the extent to which it meets the established requirements. The results of the analysis revealed that the meta-model meets the established requirements. Also the analysis of the architecture against the requirements indicates that the architecture meets the established requirements.

• Processhantering, också kallat ärendehantering, har blivit en av de viktigaste ansatserna för att utforma dagens organisationer och informationssystem. En central komponent i processhantering är processmodellering. Det är allmänt känt att modellering av processer kan vara en komplex, tidskrävande och felbenägen uppgift. Och de insatser som görs för att modellera processer kan sällan användas bortom processernas ursprungliga syfte. Återanvändning av processmodeller skulle kunna övervinna många av de utmaningar som finns med att modellera processer. En katalog över processmodeller är ett steg mot att stödja återanvändning av processmodeller.Denna avhandling börjar med observationen att befintliga processmodellkataloger för att stödja återanvändning av processmodeller lider av flera brister som påverkar deras användbarhet i praktiken. För det första är de flesta processmodellkatalogerna proprietära, och därför kan endast katalogägarna förbättra eller utöka dem med nya modeller. För det andra är det svårt att finna och hämta relevanta processmodeller från en stor katalog. För det tredje är processmodeller inte målrelaterade, vilket gör det svårt att få en förståelse för de affärsmål som realiseras av en viss modell. Slutligen så saknar processmodellkataloger ofta en tydlig mekanism för att identifiera och definiera förhållandet mellan processer, och därför är det svårt att identifiera relaterade processer.Utifrån ett designvetenskapligt forskningsparadigm så föreslår denna avhandling en öppen och språkoberoende processmodellkatalog med ett effektivt söksystem för att stödja återanvändning av processmodeller. Den föreslagna katalogen bygger på fyra originella och inbördes relaterade bidrag: (1) en uppsättning krav som en processmodellkatalog bejöver uppfylla för att öka möjligheterna till återanvändning av processmodeller; (2) en kontextbaserad semantisk processannoteringsmodell för semantisk annotering av processmodeller för att underlätta effektivt återvinnande av processmodeller; (3) en metamodell för processrelationer för att identifiera och definiera förhållandet mellan processmodeller i katalogen; och (4) en arkitektur av en processmodellkatalog för återanvändning av processmodeller.De modeller och den arkitektur som tagits fram i denna avhandling har utvärderats för att testa deras användbarhet, kvalitet och effektivitet. Den semantiska annotationsmodellen utvärderades genom två empiriska studier med kontrollerade experiment. Slutsatsen av de två studierna är att modellen förbättrar sökning, navigering och förståelse för processmodeller. Metamodellen för processrelationer utvärderades med hjälp av ett informerat argument för att avgöra i vilken utsträckning den uppfyllde de ställda kraven. Resultaten av analysen visade att metamodellen uppfyllde dessa krav. Även analysen av arkitekturen indikerade att denna uppfyllde de fastställda kraven.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Data- och informationsvetenskap -- Systemvetenskap, informationssystem och informatik (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Computer and Information Sciences -- Information Systems (hsv//eng)

Nyckelord

business process

business process model

business process repository

semantic annotation

Computer and Systems Sciences

data- och systemvetenskap

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

dok (ämneskategori)