Konsistenz und Integrität in Workflows als Kontrollmechanismen dynamischer Änderungen

Diplomarbeit von Thomas Herzberger

Problemstellung:

Im Rahmen dieser Arbeit ist zu untersuchen, wie das flexible Workflow-Modell SWATS erweitert werden kann, um Anpassungen geeignet einschränken zu können. Dabei ist zu überprüfen, inwieweit die Begriffe Konsistenz und Integrität aus anderen Forschungs- und Anwendungsbereichen auf Workflow-Management übertragen werden können.

Im Zusammenspiel mit Konsistenzbedingungen und Anpassungsrechten sind Mechanismen zu entwickeln, mit denen diese Einschränkungen modelliert werden können. Während der Ausführung müssen sie dann überprüfbar sein, insbesondere um die Zuverlässigkeit von Anpassungen in geeigneter Weise kontrollieren zu können.

Inhaltsverzeichnis:

1.	Einführung	1
1.1	Problemstellung	1
1.2	Umfeld der Arbeit	3
1.3	Vorgehen	4
2.	Anforderungen	6
2.1	Anforderungen an Workflow-Modelle und Workflow-Management-Systeme	6
2.1.1	Anforderungen an Workflow-Modelle	6
	Modularität	6
2.1.2	Anforderungen an Workflow-Management-Systeme	10
	Funktionale Anforderungen	10
	Nichtfunktionale Anforderungen an Workflow-Management-Systeme	11
2.2	Anwendungsfälle	13
2.3	Anforderungen an flexible und anpassungsfähige Workflow-Management-Systeme	24
2.3.1	Flexibilität	24
2.3.2	Anpaßbarkeit	25
	Beteiligung aller Workflow-Partizipanten	25
	Rechteeinschränkung	25
	Erweiterte Benutzerschnittstelle	26
	Begrenzbarkeit der Auswirkungen	27
2.4	SWATS als flexibles und anpassungsfähiges Workflow-Management-System	28
2.4.1	SWATS-Architekur	28
2.4.2	Technologie	30
2.4.3	Der Workflow Instance Manager	31
	Workflow-Metaschema	31
	Realisierung und Schnittstellen	32
3	Konzeption und Spezifikation	35
3.1	Anpassungsrechte	35
3.1.1	Nachteile einer operationszentrierten Rechtemodellierung	35
3.1.2	Datenzentrierte Rechtemodellierung	37
3.1.3	Anpassungsrechteaspekt	39
	Bindung der Rechte	39
	Beschreibung von Anpassungsrechten	40
3.1.4	Validierung der Anpassungsrechtemodellierung	49
	Bewertung	51
3.2	Konsistenz und Integrität	52
3.2.1	Datenbankverwaltungsprogramme	54
3.2.2	Workflow-Management-Systeme	56
3.3	Strukturelle Integrität	58
3.3.1	Analyse der strukturellen Integrität des SWATS-Workflow-Modells	59
	Funktionaler Aspekt	59
	Verhaltensaspekt	60
	Informationsaspekt	61
	Organisatorischer Aspekt	62
	Operationaler Aspekt	63
	Temporaler Aspekt	63
	Zustandsaspekt	64
	Anpassungsrechteaspekt	65
	Integritätsaspekt	66
3.3.2	Strukturelle Integritätsregeln für das SWATS-Workflow-Modell	66
	Bindung	68
	Invarianten auf Basis der Aussagenlogik	68
	Erweiterung um prädikatenlogische Elemente	70
3.4	Semantische Integrität	75
3.4.1	Semantische Integritätsregeln für das SWATS-Workflow-Modell	76
	Bindung	76
	Erweiterung der semantischen Integritätsregeln	77
	Erweiterungen für die Verwendung als Vorbedingungen von Anpassungsrechten	82
3.4.2	Validierung der Modellierung der semantischen Integritätsregeln	83
	Bewertung	84
4	Entwurf	86
4.1	Workflow-Instance Manager	87
4.1.1	Analyse der transaktionalen Funktionalität	87
4.1.2	Erweiterung um eingeschränkte transaktionale Funktionalität	88
4.1.3	Erweiterung der Schnittstelle	95
4.2	Modification-Control-Manager	96
4.2.1	Verifikation von Anpassungsrechten	97
	Anpassungen interpretieren	97
	Anpassungsrechte suchen	98
	Bearbeiter überprüfen	98
	Vorbedingungen auswerten	99
	Anpassung autorisieren	99
	Klassenmodellierung	99
4.2.2	Konsistenzsicherung	101
	Konsistenz zusichern	102
	Integritätsregel prüfen	103
	Klassenmodellierung	103
4.2.3	Komponentenentwurf und Realisierung	105
5	Zusammenfassung	107
A	Anhang	110
A.1	Notationsübersicht	110
A.1.1	Diagramme	110
A.1.2	Prozeßbeschreibung mit dem "Process Definition Model"	110
A.2	Spezifikation der Sprache IRLsem	112
A.2.1	Bezeichner von Modelleigenschaften	112
A.2.2	Syntax	112
A.3	Abbildung zwischen Anpassungsoperationen und abstrakten Modellmodifikationen	114
	Literatur	116
	Erklärung