[论文解读] User Centered Development of Agent-based Business Process Models and Notations

Robert Singer|arXiv (Cornell University)|Apr 10, 2014

Business Process Modeling and Analysis参考文献 16被引用 5

一句话总结

本文提出了一种以用户为中心的基于代理的业务流程建模方法，采用一种新颖的“模块化建模”技术，显著提升了对新手用户的语义透明度和可用性。该方法基于S-BPM基础，并通过基于云的ME-BPP部署，支持交互式、触控操作的建模，具备灵活的语法与语义，旨在通过可自定义的、领域特定的符号系统（在设计上既无语法也无语义约束）降低认知负荷并减少理解错误。

ABSTRACT

We discuss questions about user centric development of business process modeling notations. In the center of our research there is a fully featured multi-enterprise business process platform (ME-BPP) based on the concepts of agent-based business processes, which builds on the formal foundations of the subject-oriented business process management methodology (S-BPM). The platform is implemented based on cloud technology using commercial services. Additionally we developed a "block modeling" technique to find a semantically transparent modeling notation which can be used by novice users to model subject-oriented business process (S-BPM) models. As this is ongoing research there are still serious open questions. But, the presented approach breaks with some of the rules of typical process modeling notations and hopefully stimulates innovation. Additionally we want to continue our research towards the enhancement of our modeling approach towards a user centric "syntax and semantic free" modeling technique to develop user and domain specific modeling notations.

研究动机与目标

• 为解决传统业务流程建模符号系统给新手用户带来的认知负担和理解困难问题。
• 开发一种灵活、交互式的建模环境，支持用户自定义语法与语义，以实现领域特定的流程建模。
• 探索一种‘无语法规则与无语义约束’建模方法的可行性，以增强概念化能力并减少理解偏差。
• 通过基于模块的可视化、触觉化与协作式建模技术，提升S-BPM的可用性。
• 支持开发直观的、基于本体的建模工具，使其能够适应用户的学习过程与领域上下文。

提出的方法

• 采用面向主体的BPM（S-BPM）方法作为基于代理的业务流程建模的正式基础。
• 引入模块化建模技术，其中视觉模块代表主体与交互，支持直观的拖拽式建模。
• 实现触控敏感界面，提供动态反馈（如自动对齐、视觉对齐等），以提升交互体验与空间认知能力。
• 开发自定义算法，用于在模块之间渲染正交的、有向的连线，以表示消息流，且不依赖于固定的布局规范。
• 使用XML持久化存储模型，并在基于云的ME-BPP平台上实现执行。
• 将模块化建模泛化为一种‘无语法规则与无语义约束’的框架，允许用户通过本体与认知设计原则自定义其视觉与语义规则。

实验结果

研究问题

• RQ1 是否可以设计一种建模环境，使用户能够自定义其语法与语义，从而提升理解能力并减少错误？
• RQ2 如何系统性地增强视觉变量，以支持流程与关系建模，超越传统有向连线的限制？
• RQ3 基于触控的交互式界面是否能显著提升新手建模者在业务流程建模中的学习效果与概念化能力？
• RQ4 建模者在建模过程中如何强制执行用户自定义的建模语言规范？
• RQ5 是否可行通过数学上精确的符号系统（如S-BPM）将多个流程实例合并为一个通用的蓝图？

主要发现

• 新手用户创建的符号在可理解性方面接近专家设计符号的4倍，且理解错误减少超过80%。
• 非专家创建的符号语义透明度比专家设计的符号高出五倍以上，显著提升了识别准确率。
• 模块化建模方法支持灵活、交互式的建模，提供视觉反馈（如重叠模块自动对齐），显著提升可用性与空间理解能力。
• 该方法支持分层建模，允许深入查看主体行为，并通过键值对表示消息，提升清晰度。
• 原型实现成功将模型以XML格式持久化，并在基于云的ME-BPP平台上实现执行，验证了技术可行性。
• ‘无语法规则与无语义约束’建模的概念为自适应、用户驱动的建模工具开辟了新的研究路径，使其能随用户专业水平的提升而动态演化。