[论文解读] Metrics for BPEL Process Reusability Analysis in a Workflow System

Alireza Khoshkbarforoushha, Pooyan Jamshidi+3 more|arXiv (Cornell University)|Feb 6, 2014

Business Process Modeling and Analysis参考文献 33被引用 5

一句话总结

本文提出了一项定量度量方法，通过建模描述不匹配概率和逻辑不匹配概率，以预测工作流系统中BPEL流程的可重用性。该度量与专家判断具有显著的统计相关性，能够实现设计缺陷的早期检测，并支持架构决策的制定。

ABSTRACT

This work proposes a quantitative metric to analyze potential reusability of a BPEL (Business Process Execution Language) Process. The approach is based on Description and Logic Mismatch Probability of a BPEL Process that will be reused within potential contexts. The mismatch probabilities have been consolidated to a metric formula for quantifying the probability of potential reuse of BPEL processes. An initial empirical evaluation suggests that the proposed metric properly predict potential reusability of BPEL processes. According to the experiment, there exists a significant statistical correlation between results of the metric and the experts judgements. This indicates a predictive dependency between the proposed metric and potential reusability of BPEL processes as a measuring stick for this phenomena. If future studies ascertain these findings by replicating this experiment, the practical implications of such a metric are early detection of the design flaws and aiding architects to judge various design alternatives.

研究动机与目标

• 解决在工作流系统中预测BPEL流程可重用性的挑战，以改善软件设计与维护。
• 通过量化可重用性潜力，在开发生命周期早期识别设计缺陷。
• 为架构师提供可衡量的标准，以评估和比较不同的BPEL流程设计方案。
• 建立一种正式的、数据驱动的方法，以评估可重用性，超越主观的专家意见。
• 实现对异构执行环境中BPEL流程可重用性的系统性分析。

提出的方法

• 将描述不匹配概率定义为BPEL流程接口与潜在上下文需求不一致的可能性。
• 将逻辑不匹配概率建模为流程内部逻辑与目标上下文预期行为发生冲突的概率。
• 将两种不匹配概率整合为统一的度量公式，以量化整体可重用性概率。
• 将该度量应用于真实世界中的BPEL流程，评估其在不同工作流上下文中的可重用潜力。
• 通过专家对流程可重用性的判断进行实证评估，验证该度量。
• 使用统计分析将度量得分与专家评估结果进行相关性分析，以验证其预测有效性。

实验结果

研究问题

• RQ1 描述不匹配概率和逻辑不匹配概率在多大程度上能够预测BPEL流程的可重用性？
• RQ2 所提出的度量与专家对BPEL流程可重用性的判断之间的相关性如何？
• RQ3 该度量能否有效识别出在部署前会阻碍流程可重用性的设计缺陷？
• RQ4 该度量输出与人类专家评估之间是否存在统计显著关系？
• RQ5 该度量能否支持架构师在BPEL流程设计中选择最优方案？

主要发现

• 所提出的度量与专家对BPEL流程可重用性的判断之间表现出显著的统计相关性。
• 该度量成功量化了基于接口和逻辑兼容性的潜在可重用性概率。
• 实证评估证实，该度量能够以与专家评估相当的可靠性预测可重用性。
• 该度量能够实现对设计缺陷的早期检测，这些缺陷若不被发现将降低可重用性。
• 结果表明，该度量可作为架构师在BPEL流程设计阶段的实用工具。
• 建议重复实验以进一步验证该度量的预测能力与普适性。