Dokumente aus 2002

Die objektorientierte Modellierung von Geschäftsprozessen. Die erweiterte Object Behavior Analysis (OBA++) als Ergänzung der Unified Modeling Language (UML)

Dissertation von Oliver Linssen, Wuppertal 2002

(Abstract in English see below)

Zusammenfassung: Geschäftsprozesse sind Abläufe, die in soziotechnischen Systemen primär Informationen verarbeiten. Fast alle Methoden zu ihrer Modellierung beruhen auf grafischen Darstellungen der Kontrolle und Steuerung des Prozesses in Form von Flussdiagrammen (meist Ereignisgesteuerte Prozessketten (EPKs) aus ARIS oder Aktivitätendiagramme aus der UML).

Diese Arbeit orientiert sich stärker an den Konzepten des objektorientierten Ansatzes und stellt Geschäftsprozesse konsequent als Abfolge von Objektinteraktionen dar. Dabei wird ein Ansatz aufgegriffen, der von E. Gibson, K. Rubin und A. Goldberg ab 1990 für die Methode OBA (Object Behavior Analysis) entwickelt wurde. Bei den dort verwendeten Skripten handelt es sich um Tabellen, deren Zeilen die Objektinteraktionen beinhalten.

Dieser Ansatz wird hier umfassend erweitert, formalisiert und auf die speziellen Belange der Geschäftsprozessmodellierung angepasst. Die dabei entstandene OBA++ (Object Behavior Analysis Plus Plus) beinhaltet eine allgemeinverständliche Darstellung der Metapher "Objektorientierung", ein dazu passendes Begriffssystem in Form eines UML-Metamodells, ein UML-Metamodell für den Aufbau der Skripte und eine umfassende Darstellung ihrer Anwendung. Die Modellierung von Geschäftsprozessen wird ausführlich durch Beispiele demonstriert.

In diesem Rahmen wird die UML ergänzt u. a. für die Modellierung zusätzlicher Synchronisationsformen (zeitabhängig, befristet, eingeschränkt), diskreten und kontinuierlichen Interaktionen, Unicast-, Multicast- und Broadcast-Interaktionen und sich periodisch wiederholenden Interaktionen. Für die Modellierung von Organisationen werden aus der Organisationslehre betriebswirtschaftlich fundierte Stereotype (für Aktionsträger, Aufgabenträger, Arbeitsträger, Sachmittel, Arbeitsmittel u. a.) abgeleitet. Verträge werden mit Hilfe des Design-by-Contract-Prinzips von B. Meyer abgebildet. Das Verhalten bei Nichterfüllung eines Vertrags wird durch Ausnahmebehandlungen (exception handling) modelliert. Die OBA++ beinhaltet ein umfangreiches Rahmenwerk für die Formulierung zeitlicher Restriktionen. Darüber hinaus sind unterschiedliche Möglichkeiten der Anpassung und Erweiterung der OBA++ vordefiniert.

Die Modellierung soziotechnischer Prozesse erfordert im Vergleich zur Modellierung von Softwaresystemen zusätzliche Möglichkeiten: Es sind Konstrukte vorhanden, um unterschiedliche Ströme (Information, Materie, Geld, Dienstleistung und Arbeitsleistung), verschiedene Medien, die hierarchische und nicht-hierarchische Koordination sowie Fristen abbilden zu können. Im weiteren Verlauf wird gezeigt, wie Entscheidungs- und Transformationsaufgaben unterschieden werden können oder wie man unterschiedliche Arten der Stellenbildung sichtbar macht. Der Ansatz unterstützt die organisatorische Schnittstellenanalyse und ermöglicht die Darstellung des Automatisierungsgrads von Aktivitäten.

Vorgenommen wird eine umfangreiche Analyse und Auswertung des Schrifttums auf den Gebieten der Geschäftsprozessmodellierung und der objektorientierten Modellierung. Betrachtet wird das Spektrum von den "Klassikern" der deutschen Organisationslehre - F. Nordsieck, E. Kosiol, J. Wild und E. Grochla - bis hin zu modernen Ansätzen der Wirtschaftsinformatik wie ARIS, SOM, MEMO und PROMET. Im Bereich der objektorientierten Modellierung wird das existierende Schriftgut ausgewertet - exemplarisch seien genannt die Arbeiten von G. Booch, D. Firesmith, I. Jacobson und J. Rumbaugh. Die durch die OBA++ realisierte Idee, Geschäftsprozesse tabellarisch als Abfolgen von Objektinteraktionen darzustellen, stellt eine Alternative zu den sonst üblichen grafisch orientierten Modellen dar. Sie bietet einen umfassenden und betriebswirtschaftlich fundierten objektorientierten Ansatz zur Modellierung von Geschäftsprozessen, der kompatibel zum Industriestandard UML ist.

--------------------------------------------------------------------------------------

Abstract: Business processes are procedures processing primarily information in socio-technical systems. In almost all methods used for modelling the control of the process is represented graphically using flow charts (usually Event-Driven Process Chains (EPCs) from ARIS or activity diagrams from UML).

This work is more oriented towards the concepts of the object-oriented approach and is representing business processes consequently as a sequence of object interactions, taking up an approach developed for the OBA method (Object Behavior Analysis) by E. Gibson, K. Rubin and A. Goldberg since 1990. The scripts used there are tables, the rows of which contain the object interactions.

This approach is here being extended, formalized and adapted to the special needs of business process modelling, leading to OBA++ (Object Behavior Analysis Plus Plus). OBA++ offers a readily comprehensive representation of the "object orientation" metaphor, a matching system of concepts and terms in the form of a UML meta model, a UML meta model for the structure of the scripts and a comprehensive representation of their usage. The modelling of business processes is demonstrated in detail by examples.

Within the context of this, the UML is complemented, among other things for the modelling of additional forms of synchronization (time dependent/timeout, temporary, limited/balking), discrete and continuous interactions, unicast, multicast and broadcast interactions and periodically repeating interactions. For the modelling of organizations scientifically sound stereotypes for action bearer (Aktionsträger), task bearer (Aufgabenträger), work bearer (Arbeitsträger), physical resources, material/tools etc. are derived from german organizational theory (Organisationslehre). Contracts are mapped using B. Meyer's design-by-contract principle. The behaviour in the case of not fulfilling a contract is being modelled with exception handling. OBA++ comes with a comprehensive framework for formulating time restrictions. In addition, different means of adaptation and extension of the OBA++ are predefined.

Modelling socio-technical processes requires, compared to modelling software systems, additional possibilities. Hence, constructs are offered for mapping different streams (information, material, money, service and work/output), different media, hierarchical and non-hierarchical coordination, and periods. The author shows how to distinguish decision and transformation tasks and to visualize different kinds of job specification/formation. The approach supports organizational interface analysis and facilitates the representation of the level of automation of activities.

The literature of the area of business process modelling and object-oriented modelling is analysed and evaluated comprehensively. The spectrum of the "classical writers" of the German organizational theory (Organisationslehre) - F. Nordsieck, E. Kosiol, J. Wild and E. Grochla - down to modern approaches of business informatics like ARIS, SOM, MEMO and PROMET are considered. In the area of object-oriented modelling the existing literature is being analysed and evaluated - e. g. the works of G. Booch, D. Firesmith, I. Jacobson and J. Rumbaugh. The idea realized by OBA++, representing business processes in tables as sequences of object interactions, is an alternative to the graphical models normally used. It offers a comprehensive and scientifically sound object-oriented approach for the modelling of business processes, which is compatible with the industry standard UML.

[download PDF, 4,4 MB]