基于过程挖掘的SOA场景发现与研究

摘要

随着云计算理念的深入人心，企业在设计和建设信息系统时愈来愈趋向于采用面向服务的体系结构（SOA）模式。但对于一个企业，尤其是业务流程和功能需求时刻变化的企业在构建 IT系统时仍存在很大的挑战。企业构建信息系统来支撑企业业务处理的重心主要集中在业务流程管理（Business Process Management）和SOA的有机结合基础之上。目前作为信息系统设计关键环节的传统业务建模方法依赖于人工经验进行业务分析和建模，难以全面把握业务实际执行过程中动态变化的场景信息，同时制约了系统应用开发的质量和效率，因此需要一个可以反映实际业务处理需求的建模方法来帮助业务建模人员分析和设计业务流程，并为服务应用开发提供良好支持。
　　随着业务规模的日趋庞大，由于业务需求的不断更新导致实际业务处理逐渐偏离初始设计模型，使得系统应用严重制约业务执行效率。针对该问题，论文提出了基于过程挖掘技术的场景发现方法框架，重点研究如何利用过程挖掘的三种视图层面挖掘技术发现业务场景中任务活动控制流、组织结构和业务对象三要素及其相互作用关系，进而得到包含了角色、任务和业务对象的应用场景信息，从任务节点执行的粒度分析业务处理，并在此基础利用业务模型帮助开发人员进行服务编制管理，从而高效利用 SOA服务来满足实际业务处理需求。
　　主要研究内容如下：
　　（1）提出基于过程挖掘的场景模型应用框架
　　描述基于过程挖掘的场景模型的应用环境，并说明场景模型对云服务平台的支持作用和应用模式。设计基于过程挖掘的场景模型应用框架，包括数据持久层、挖掘层、以及应用层。最后阐述应用框架在云平台流程服务生命周期的运行、接收反馈到分析改进三个阶段的数据流动情况。
　　（2）构建基于过程挖掘的场景元模型
　　根据对过程挖掘技术以及场景概念相关内容的研究，建立基于过程挖掘的场景元模型。元模型定义了日志记录子模型和场景挖掘处理子模型，覆盖了过程挖掘三种视图、服务运行时信息和企业业务相关数据。然后基于场景元模型分析业务流程的任务控制结构和组织结构两大要素，为实现基于应用场景的业务流程模型构建、分析和改进提供理论基础，进而指导服务组合优化。
　　（3）建立基于过程挖掘的场景发现方法框架
　　在过程挖掘技术的控制视图、组织视图和实例视图三种层面的挖掘技术基础上设计场景发现方法的实现步骤。根据场景元模型从服务调用日志中挖掘业务场景与应用场景。对BPEL描述机制基于场景元模型进行扩展，使得场景模型可以指导服务编制，并快速转化为可执行服务文件。
　　（4）基于过程挖掘的场景发现方法框架的原型构建与验证
　　基于ProM开源框架构建原型系统。结合某交通物流云服务平台背景对服务日志记录进行挖掘分析和验证，最后，定性分析与比较基于场景的建模方法和典型的业务建模方法。
　　原型系统的实现和验证结果表明，本文提出的基于过程挖掘的SOA场景发现方法框架为监控分析和改进业务流程起到了有效的支持作用，具有一定的理论价值和应用前景。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 论文结构安排

1.5 本章小结

第二章 基于过程挖掘的场景模型应用框架

2.1 应用模式分析

2.2 应用框架分析

2.3本章小结

第三章 基于过程挖掘的场景元模型研究

3.1 基于过程挖掘的场景元模型

3.2基于场景的业务流程分析

3.3 本章小结

第四章 基于过程挖掘的场景发现方法框架

4.1 日志数据预处理方法

4.2 基于过程挖掘的场景发现方法

4 . 3 基于场景的BPEL扩展

4.4 本章小结

第五章 原型系统设计与实现

5.1 原型系统方法框架

5.2原型系统核心类设计

5.3方法框架验证与分析

5.4 本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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