@phdthesis{Baier2015, author = {Baier, Thomas}, title = {Matching events and activities}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-84548}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {xxii, 213}, year = {2015}, abstract = {Nowadays, business processes are increasingly supported by IT services that produce massive amounts of event data during process execution. Aiming at a better process understanding and improvement, this event data can be used to analyze processes using process mining techniques. Process models can be automatically discovered and the execution can be checked for conformance to specified behavior. Moreover, existing process models can be enhanced and annotated with valuable information, for example for performance analysis. While the maturity of process mining algorithms is increasing and more tools are entering the market, process mining projects still face the problem of different levels of abstraction when comparing events with modeled business activities. Mapping the recorded events to activities of a given process model is essential for conformance checking, annotation and understanding of process discovery results. Current approaches try to abstract from events in an automated way that does not capture the required domain knowledge to fit business activities. Such techniques can be a good way to quickly reduce complexity in process discovery. Yet, they fail to enable techniques like conformance checking or model annotation, and potentially create misleading process discovery results by not using the known business terminology. In this thesis, we develop approaches that abstract an event log to the same level that is needed by the business. Typically, this abstraction level is defined by a given process model. Thus, the goal of this thesis is to match events from an event log to activities in a given process model. To accomplish this goal, behavioral and linguistic aspects of process models and event logs as well as domain knowledge captured in existing process documentation are taken into account to build semiautomatic matching approaches. The approaches establish a pre--processing for every available process mining technique that produces or annotates a process model, thereby reducing the manual effort for process analysts. While each of the presented approaches can be used in isolation, we also introduce a general framework for the integration of different matching approaches. The approaches have been evaluated in case studies with industry and using a large industry process model collection and simulated event logs. The evaluation demonstrates the effectiveness and efficiency of the approaches and their robustness towards nonconforming execution logs.}, language = {en} } @phdthesis{Meyer2015, author = {Meyer, Andreas}, title = {Data perspective in business process management}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-84806}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {xxi, 362}, year = {2015}, abstract = {Gesch{\"a}ftsprozessmanagement ist ein strukturierter Ansatz zur Modellierung, Analyse, Steuerung und Ausf{\"u}hrung von Gesch{\"a}ftsprozessen, um Gesch{\"a}ftsziele zu erreichen. Es st{\"u}tzt sich dabei auf konzeptionelle Modelle, von denen Prozessmodelle am weitesten verbreitet sind. Prozessmodelle beschreiben wer welche Aufgabe auszuf{\"u}hren hat, um das Gesch{\"a}ftsziel zu erreichen, und welche Informationen daf{\"u}r ben{\"o}tigt werden. Damit beinhalten Prozessmodelle Informationen {\"u}ber den Kontrollfluss, die Zuweisung von Verantwortlichkeiten, den Datenfluss und Informationssysteme. Die Automatisierung von Gesch{\"a}ftsprozessen erh{\"o}ht die Effizienz der Arbeitserledigung und wird durch Process Engines unterst{\"u}tzt. Daf{\"u}r werden jedoch Informationen {\"u}ber den Kontrollfluss, die Zuweisung von Verantwortlichkeiten f{\"u}r Aufgaben und den Datenfluss ben{\"o}tigt. W{\"a}hrend aktuelle Process Engines die ersten beiden Informationen weitgehend automatisiert verarbeiten k{\"o}nnen, m{\"u}ssen Daten manuell implementiert und gewartet werden. Dem entgegen verspricht ein modell-getriebenes Behandeln von Daten eine vereinfachte Implementation in der Process Engine und verringert gleichzeitig die Fehleranf{\"a}lligkeit dank einer graphischen Visualisierung und reduziert den Entwicklungsaufwand durch Codegenerierung. Die vorliegende Dissertation besch{\"a}ftigt sich mit der Modellierung, der Analyse und der Ausf{\"u}hrung von Daten in Gesch{\"a}ftsprozessen. Als formale Basis f{\"u}r die Prozessausf{\"u}hrung wird ein konzeptuelles Framework f{\"u}r die Integration von Prozessen und Daten eingef{\"u}hrt. Dieses Framework wird durch operationelle Semantik erg{\"a}nzt, die mittels einem um Daten erweiterten Petrinetz-Mapping vorgestellt wird. Die modellgetriebene Ausf{\"u}hrung von Daten muss komplexe Datenabh{\"a}ngigkeiten, Prozessdaten und den Datenaustausch ber{\"u}cksichtigen. Letzterer tritt bei der Kommunikation zwischen mehreren Prozessteilnehmern auf. Diese Arbeit nutzt Konzepte aus dem Bereich der Datenbanken und {\"u}berf{\"u}hrt diese ins Gesch{\"a}ftsprozessmanagement, um Datenoperationen zu unterscheiden, um Abh{\"a}ngigkeiten zwischen Datenobjekten des gleichen und verschiedenen Typs zu spezifizieren, um modellierte Datenknoten sowie empfangene Nachrichten zur richtigen laufenden Prozessinstanz zu korrelieren und um Nachrichten f{\"u}r die Prozess{\"u}bergreifende Kommunikation zu generieren. Der entsprechende Ansatz ist nicht auf eine bestimmte Prozessbeschreibungssprache begrenzt und wurde prototypisch implementiert. Die Automatisierung der Datenbehandlung in Gesch{\"a}ftsprozessen erfordert entsprechend annotierte und korrekte Prozessmodelle. Als Unterst{\"u}tzung zur Datenannotierung f{\"u}hrt diese Arbeit einen Algorithmus ein, welcher Informationen {\"u}ber Datenknoten, deren Zust{\"a}nde und Datenabh{\"a}ngigkeiten aus Kontrollflussinformationen extrahiert und die Prozessmodelle entsprechend annotiert. Allerdings k{\"o}nnen gew{\"o}hnlich nicht alle erforderlichen Informationen aus Kontrollflussinformationen extrahiert werden, da detaillierte Angaben {\"u}ber m{\"o}gliche Datenmanipulationen fehlen. Deshalb sind weitere Prozessmodellverfeinerungen notwendig. Basierend auf einer Menge von Objektlebenszyklen kann ein Prozessmodell derart verfeinert werden, dass die in den Objektlebenszyklen spezifizierten Datenmanipulationen automatisiert in ein Prozessmodell {\"u}berf{\"u}hrt werden k{\"o}nnen. Prozessmodelle stellen eine Abstraktion dar. Somit fokussieren sie auf verschiedene Teilbereiche und stellen diese im Detail dar. Solche Detailbereiche sind beispielsweise die Kontrollflusssicht und die Datenflusssicht, welche oft durch Aktivit{\"a}ts-zentrierte beziehungsweise Objekt-zentrierte Prozessmodelle abgebildet werden. In der vorliegenden Arbeit werden Algorithmen zur Transformation zwischen diesen Sichten beschrieben. Zur Sicherstellung der Modellkorrektheit wird das Konzept der „weak conformance" zur {\"U}berpr{\"u}fung der Konsistenz zwischen Objektlebenszyklen und dem Prozessmodell eingef{\"u}hrt. Dabei darf das Prozessmodell nur Datenmanipulationen enthalten, die auch in einem Objektlebenszyklus spezifiziert sind. Die Korrektheit wird mittels Soundness-{\"U}berpr{\"u}fung einer hybriden Darstellung ermittelt, so dass Kontrollfluss- und Datenkorrektheit integriert {\"u}berpr{\"u}ft werden. Um eine korrekte Ausf{\"u}hrung des Prozessmodells zu gew{\"a}hrleisten, m{\"u}ssen gefundene Inkonsistenzen korrigiert werden. Daf{\"u}r werden f{\"u}r jede Inkonsistenz alternative Vorschl{\"a}ge zur Modelladaption identifiziert und vorgeschlagen. Zusammengefasst, unter Einsatz der Ergebnisse dieser Dissertation k{\"o}nnen Gesch{\"a}ftsprozesse modellgetrieben ausgef{\"u}hrt werden unter Ber{\"u}cksichtigung sowohl von Daten als auch den zuvor bereits unterst{\"u}tzten Perspektiven bez{\"u}glich Kontrollfluss und Verantwortlichkeiten. Dabei wird die Modellerstellung teilweise mit automatisierten Algorithmen unterst{\"u}tzt und die Modellkonsistenz durch Datenkorrektheits{\"u}berpr{\"u}fungen gew{\"a}hrleistet.}, language = {en} } @phdthesis{EidSabbagh2015, author = {Eid-Sabbagh, Rami-Habib}, title = {Business process architectures}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-79719}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {xvii, 256}, year = {2015}, abstract = {Business Process Management has become an integral part of modern organizations in the private and public sector for improving their operations. In the course of Business Process Management efforts, companies and organizations assemble large process model repositories with many hundreds and thousands of business process models bearing a large amount of information. With the advent of large business process model collections, new challenges arise as structuring and managing a large amount of process models, their maintenance, and their quality assurance. This is covered by business process architectures that have been introduced for organizing and structuring business process model collections. A variety of business process architecture approaches have been proposed that align business processes along aspects of interest, e. g., goals, functions, or objects. They provide a high level categorization of single processes ignoring their interdependencies, thus hiding valuable information. The production of goods or the delivery of services are often realized by a complex system of interdependent business processes. Hence, taking a holistic view at business processes interdependencies becomes a major necessity to organize, analyze, and assess the impact of their re-/design. Visualizing business processes interdependencies reveals hidden and implicit information from a process model collection. In this thesis, we present a novel Business Process Architecture approach for representing and analyzing business process interdependencies on an abstract level. We propose a formal definition of our Business Process Architecture approach, design correctness criteria, and develop analysis techniques for assessing their quality. We describe a methodology for applying our Business Process Architecture approach top-down and bottom-up. This includes techniques for Business Process Architecture extraction from, and decomposition to process models while considering consistency issues between business process architecture and process model level. Using our extraction algorithm, we present a novel technique to identify and visualize data interdependencies in Business Process Data Architectures. Our Business Process Architecture approach provides business process experts,managers, and other users of a process model collection with an overview that allows reasoning about a large set of process models, understanding, and analyzing their interdependencies in a facilitated way. In this regard we evaluated our Business Process Architecture approach in an experiment and provide implementations of selected techniques.}, language = {en} }